齿轮结构的制作方法

本实用新型属于减速传动机构技术领域，尤其涉及一种齿轮结构。

背景技术：

目前，齿轮减速机构中的传动齿轮一般采用金属材料制作而成，但是由于金属材料的成本高，且重量较大，使用时有诸多不便；为了降低成本，一些传动齿轮采用塑料制作，然而由于采用塑料注塑或打印成型，塑料的齿条部分极易磨损，而在磨损后往往需要报废包括齿轮基体在内的整个齿轮结构，使得整个齿轮结构的使用寿命短，且齿轮基体的更换费时费力、阻碍了整个生产线的正常生产。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种齿轮结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型一实施方式提供一种齿轮结构，包括齿轮基体，设于齿轮基体周缘的柔性载体及与所述柔性载体连接的齿条；所述柔性载体包括相对设置的内周缘及外周缘；所述齿轮基体周缘上设有第一配合部，所述柔性载体的内周缘上设有第一连接部，所述第一连接部可与所述第一配合部配接或脱离，以使所述柔性载体可拆卸安装于所述齿轮基体；所述柔性载体的外周缘上设有第二配合部，所述齿条周缘上设有第二连接部，所述第二连接部可与所述第二配合部配接或脱离，以使所述齿条可拆卸安装于所述柔性载体。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述柔性载体为圆弧形并围绕所述齿轮基体的部分周缘设置；所述齿条为圆弧形并围绕所述柔性载体的部分外周缘设置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述柔性载体为圆环形并围绕所述齿轮基体的整个周缘设置；所述齿条为圆环形并围绕所述柔性载体的整个外周缘设置。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第一配合部为多个间隔设置的第一凹槽，所述第一连接部为对应所述第一凹槽的位置设置的第一凸起；当所述柔性载体安装于所述齿轮基体时，所述第一凸起与所述第一凹槽卡扣连接。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述第二配合部为多个间隔设置的第二凹槽，所述第二连接部为对应所述第二凹槽的位置设置的第二凸起；当所述齿条安装于所述柔性载体时，所述第二凸起与所述第一凹槽卡扣连接。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述齿条由耐磨材料制成。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述齿条远离所述柔性载体的周缘上设有耐磨涂层。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，围绕所述柔性载体的内周缘均匀分布有多个所述第一连接部，围绕所述柔性载体的外周缘均匀分布有多个第二配合部，所述第一连接部的数量小于所述第二配合部的数量。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述柔性载体上靠近所述齿轮基体的表面上沿周向设置有气孔结构，所述气孔结构包括多个互不连续的气孔，所述气孔为圆形、矩形、弧形、椭圆形或异形中的其中一个。

作为本实用新型一实施方式的进一步改进，所述气孔结构沿柔性载体的径向设置多层。

与现有技术相比，本实用新型提供的齿轮结构，在齿条与齿轮基体之间设置柔性载体，使得柔性载体可拆卸连接于齿轮基体，并使齿条可拆卸连接于柔性载体，从而，使得齿条通过柔性载体可拆卸连接于齿轮基体。在齿条磨损时，由于齿轮基体和齿条间设置柔性载体过渡，使得齿条可从齿轮基体上快速拆卸，并快速更换新的齿条而无需更换齿轮基体，提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中齿轮结构的结构示意图；

图2是本实用新型一实施方式中柔性载体及齿条的结构示意图；

图3是本实用新型一实施方式中柔性载体的结构示意图；

图4是本实用新型一实施方式中机械手的结构示意图；

图5是本实用新型另一实施方式中机械手的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

应该理解，本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。

如图1-5所示，介绍本实用新型的齿轮结构。在本实施方式中，齿轮结构1包括齿轮基体100，设于齿轮基体100周缘的柔性载体200及与所述柔性载体200连接的齿条300。所述柔性载体200包括相对设置的内周缘210及外周缘220。所述齿轮基体100周缘上设有第一配合部110，所述柔性载体200的内周缘210上设有第一连接部211，所述第一连接部211可与所述第一配合部110配接或脱离，以使所述柔性载体200可拆卸安装于所述齿轮基体100。所述柔性载体200的外周缘220上设有第二配合部221，所述齿条300周缘上设有第二连接部310，所述第二连接部310可与所述第二配合部221配接或脱离，以使所述齿条300可拆卸安装于所述柔性载体200。

本实用新型提供的齿轮结构1，在齿条300与齿轮基体100之间设置柔性载体200，使得柔性载体200可拆卸连接于齿轮基体100，并使齿条300可拆卸连接于柔性载体200，从而，使得齿条300通过柔性载体200可拆卸连接于齿轮基体100。在齿条300磨损时，由于齿轮基体100和齿条300间设置柔性载体200过渡，使得齿条300可从齿轮基体100上快速拆卸，并快速更换新的齿条300而无需更换齿轮基体100，提高了生产效率，降低了生产成本。

具体来说，柔性载体200为柔性材料制成，可以为PLA(塑料)材料，还可以为其他具有弹性或柔性的材料，本实用新型实施方式对此不作限制。

进一步地，如图2所示，所述柔性载体200为圆弧形并围绕所述齿轮基体100的部分周缘设置。所述齿条300为圆弧形并围绕所述柔性载体200的部分外周缘220设置。

优选地，如图3所示，所述柔性载体200为圆环形并围绕所述齿轮基体100的整个周缘设置；所述齿条300为圆环形并围绕所述柔性载体200的整个外周缘220设置。

根据不同的使用场景，齿条结构300可以设置为圆弧形或者圆环形，相应地，柔性载体200可以适应性地设置为圆弧形或者圆环形。

在本实用新型实施方式中，所述第一配合部110为多个间隔设置的第一凹槽，所述第一连接部211为对应所述第一凹槽的位置设置的第一凸起。当所述柔性载体200安装于所述齿轮基体100时，所述第一凸起与所述第一凹槽卡扣连接。具体地，第一凸起与第一凹槽相互镶嵌连接，并且二者过盈连接。因柔性载体为柔性材料制成，则可较为容易地将第一凸起按压并嵌装于第一凹槽内。

多个间隔设置的第一凹槽均匀形成在齿轮基体100周缘，对应所述第一凹槽的位置，在柔性载体300内周缘上均匀形成了多个第一凸起。齿轮基体100上的第一凹槽和柔性载体300内周缘上的第一凸起之间紧密配合，确保传动过程中齿轮基体100与柔性载体300不会发生位置上的移动，保证整个结构的正常工作。

进一步地，所述第二配合部221为多个间隔设置的第二凹槽，所述第二连接部310为对应所述第二凹槽的位置设置的第二凸起；当所述齿条300安装于所述柔性载体200时，所述第二凸起与所述第一凹槽卡扣连接。齿条300上的第二凸起和柔性载体200外周缘上的第二凹槽之间紧密配合，确保传动过程中柔性载体200与齿条300之间不会发生位置上的移动，进一步保证整个结构的正常工作。

具体地，第二凸起与第二凹槽相互镶嵌连接，并且二者过盈连接。因柔性载体为柔性材料制成，则可较为容易地将第二凸起按压并嵌装于第二凹槽内。

在本实用新型实施方式中，齿条100可以由耐磨材料制成。也就是说，齿条100可以是硬质的材料制成，如金属材质等，以增加其强度，延长齿条的使用寿命，使齿轮传动更为稳定。

在另外的实施方式中，齿条100还可以是由柔性材料制成，而在齿条300远离所述柔性载体的周缘上设有耐磨层。实际上，可以在齿条300的齿上涂布耐磨涂层，也可以在齿条300的齿上通过注塑、粘贴等方式安装耐磨金属层。这样同样可以增加齿条300的强度，延长齿条300的使用寿命，使齿轮传动更为稳定。

进一步地，围绕所述柔性载体200的内周缘210均匀分布有多个所述第一连接部211，围绕所述柔性载体200的外周缘220均匀分布有多个第二配合部221，所述第一连接部211的数量小于所述第二配合部221的数量。具体来说，如图2及图3所示，基体100上的每个第一配合部110均包括两个支槽。相对应地，柔性载体200上的每个第一连接部211均包括两个凸端2111及2112。当柔性载体200安装于基体100上时，所述凸端2111及2112可分别卡合于两个所述支槽内。凸端2111及2112为勾状，其勾状的端部相互靠近，这样在凸端2111及2112嵌装于支槽内时，柔性载体200与基体100之间的连接较为牢靠，无论齿轮结构1沿哪个方向旋转，柔性载体200均不会松动。每个第一连接部211包括两个凸端2111及2112，因此其数量小于第二配合部221的数量。

本实用新型实施方式中的齿轮结构1可以应用在机械手装置中。如图4-5所示，机械手装置包括机械手本体2及设置在所述机械手本体2上的齿轮结构1。

如图5所示，还可以使柔性载体200与齿条300一体成型，均使用柔性材料/弹性材料(如PLA材料)制成。而在齿条300远离所述柔性载体的周缘上设有耐磨层。实际上，可以在齿条300的齿上涂布耐磨涂层，也可以在齿条300的齿上通过注塑、粘贴等方式安装耐磨金属层。这样同样可以增加齿条300的强度，延长齿条300的使用寿命，使齿轮传动更为稳定。

在本实用新型实施方式中，所述柔性载体200上靠近所述齿轮基体100的表面上沿周向设置有气孔结构230，所述气孔结构230包括多个互不连续的气孔231，所述气孔231为圆形、矩形、弧形、椭圆形或异形中的其中一个。具体来说，异形是指不规则的闭合形状，例如不对称闭合形状，或具有四条边的闭合形状但长度不同也互不平行，以及其他不规则情况，本实用新型实施方式对此不作限制。在本实施方式中，气孔231为梯形。

优选地，所述气孔结构230沿柔性载体200的径向设置多层。在本实施方式中，气孔结构230优选为三层排布结构，其确保齿轮啮合时相互挤压的尺寸、保证传动平稳。

在本实用新型实施方式中，气孔结构230的相邻各层中的气孔231可以交错排布。交错排布的气孔231可以使得齿条300更加稳定。

优选地，每个气孔231均沿齿条300的厚度方向贯穿齿条300。在另外的实施例中，气孔也可以为设置在齿条上的盲孔，不贯穿齿条。

在本实施方式中，如图4所示，在柔性材质的柔性载体200上设置气孔结构230，主要用于在齿轮传动机构中齿轮精度不高的情况下仍然可以保证啮合传动的稳定性。具体来说，齿轮传动机构(未示出)一般包括相互啮合的第一齿轮及第二齿轮。第一齿轮或第二齿轮之一可以为本实施方式的齿轮结构1，或者二者都可以为本实施方式中的齿轮结构1。举例来说，在第一齿轮为本实施方式中的齿轮结构1的情况下，当第二齿轮啮合连接第一齿轮时，第二齿轮上的齿啮合连接对应位置的第一齿轮上的齿槽的同时，因柔性载体200为柔性材料制成，第二齿轮的齿会挤压柔性载体200上的气孔结构231，从而保证了啮合的稳定。在第二齿轮上的齿与第一齿轮上的齿的精度不高，或啮合连接时并不是精准对应的情况下，因啮合时可挤压气孔结构230，则可以使得第一齿轮与第二齿轮之间始终保持稳定的挤压状态，保证了齿轮传动的平稳准确。

具体来说，可以将第一齿轮与第二齿轮的啮合径向长度设置为稍大于两根传动轴之间的距离，二者即产生了距离差。在第一齿轮与第二齿轮啮合时，第二齿轮上的齿会挤压第一齿轮的柔性载体200上的气孔结构230，从而气孔结构230的压缩距离可以抵消上述的距离差，从而保证了啮合的稳定。

同样地，第一齿轮及第二齿轮均可以为本实施方式中的齿轮结构1，这样两个齿轮的柔性载体200上均设置气孔结构230，更好地降低了对齿轮的精度要求。通过设定合适的齿轮轴间距，在齿轮啮合后，第一齿轮及第二齿轮都有向轴心方向的变形。这样一个齿轮转动一周的过程中，始终和另外一齿轮保持挤压的状态，保证了平稳准确的传动。

在本实用新型实施方式中，气孔231的总体径向压缩量为0.1mm～1mm，根据齿轮的加工精度及安装方式的不同，齿轮啮合时的气孔231的总体径向压缩量也可能更大，本实用新型实施方式对此不作限制。具体地，在本实用新型实施方式中，气孔231的总体径向压缩量可以为0.2mm，或0.5mm。通过设定合适的齿轮轴间距，让齿轮啮合后，设置气孔231的齿轮有0.2mm或0.5mm向轴心方向的变形。这样齿轮一周转下来，始终和另外一齿轮保持挤压的状态，保证了平稳准确的传动。从而大大降低对齿轮的精度要求，也降低了安装的难度。使原来的精度需求由+/-0.005mm降低到+/-0.15mm。

本实用新型提供的齿轮结构1，在齿条300与齿轮基体100之间设置柔性载体200，使得柔性载体200可拆卸连接于齿轮基体100，并使齿条300可拆卸连接于柔性载体200，从而，使得齿条300通过柔性载体200可拆卸连接于齿轮基体100。在齿条300磨损时，由于齿轮基体100和齿条300间设置柔性载体200过渡，使得齿条300可从齿轮基体100上快速拆卸，并快速更换新的齿条300而无需更换齿轮基体100，提高了生产效率，降低了生产成本。齿条100可以由耐磨材料制成，以增加其强度，延长齿条的使用寿命，使齿轮传动更为稳定。齿条100还可以是由柔性材料制成，而在齿条300远离所述柔性载体的周缘上涂布有耐磨涂层。并且，可在柔性载体200上沿周向设置气孔结构230，从而在齿轮传动机构中齿轮精度不高的情况下仍然可以保证啮合传动的稳定性。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。