专利名称：一种齿轮齿条机构的制作方法
一种齿轮齿条机构技术领域 齿轮齿条背景技术 现有齿轮齿条机构,齿轮回转,齿条往复运动,若齿轮旋转则选条不能往复运动,或齿条往复运动 齿轮不能作旋转运动。
发明内容
本发明是一种齿轮旋转齿条作往复运动,或称作齿条往复齿轮旋转的机构。为了达到发明目的,将两个齿条平行 相对，两端横向连接,形成一个方形齿条框架则两齿条同步运动,齿条框架中间装配齿轮，齿轮上根据机构用途要 求作出牙齿或齿槽，两边齿条上分别作出与齿轮上相对应的齿槽或牙齿,由齿轮带动齿条或齿条躯动齿轮运 动,。当机构运行时， 一边齿条与齿轮啮合同齿轮顺向运动,另一边齿条则与齿轮相对运动，互相交替进行，齿 条上齿槽的前边(与齿轮相对运动的一边)或齿条上作出的牙齿做成活块,活块外边装有压力弹黄和弹黄盖板,在 齿轮与齿条相对运动,或啮合发生障碍时,活块就后退让位，以保障运行与啮合的顺利进行。让位完毕后,由压力 弹黄推动活块回复到原来位置,重新构成齿槽或牙齿,恢复齿槽或牙齿的功能。齿条框架的上下止点，是齿轮与 一边齿条的啮合运动始点.也同时是齿轮与另一边齿条与齿轮的脱开点.即齿条框架在位于上下止点时，齿轮 既与一边齿条啮合完毕也同时与另一边齿条脱开,两者同步完成。以此确定齿轮旋转齿条上下有机的配合，形 成有规律的，准确的运动。齿条框架的行程(即齿条引程)依机构的用途要求，对应一定的齿轮转角(相当 于曲柄轴转角)，此对应转角均等，等分齿轮园周，在齿条上下的频率相同时，行程对应的齿轮转角不同,.齿轮的转数也随;t改变。此机构可替代曲柄连杆机构，特别是用在活塞往复式发动机上，没有曲柄转动的不平衡惯性力，和曲柄销线速度高，及主轴承负荷大的危害，减少了曲柄转动占有的机体内部空间，便于连接其它工作机构；尤其是在 输出功率的同时，(在与传统活塞上下频率相同时)能改变功率输出轴的转数。此机构上下串连起来还可以作 远距离动力传输，并可以改变力的方向和速度。下为结合附图作进一步详细说明。
图1-1本发明第一个具体实施方式
剖面图 图1-2齿轮进入齿条框架装配图。图2-1:具体实施方式
2剖 面图；图2-2:具体实施方式
齿轮上齿槽与齿条上牙齿特征图； 图3-l:具体实施方式
3剖面图；图3-2:实体实施方式齿轮上牙齿特征图。
具体实施方式
l:如图l-l所示两齿条相对，两端橫向连接的齿条框架[]〕中，装配齿轮「7].两^齿备上分别傲出齿砸[5]和齿槽[11],将齿權[5]和齿轮槽[11]与齿轮[7]相对运动一边作成活块[2]和活块[]O],活 块外边(齿条背面的那边)分别装有压力弹黄[3]和[9],及弹黄k板U],盖板[30];齿轮[7]上均布 轮齿[〗2] [13] [14];齿条行程相対齿轮转角4 60"齿条框架[1]位于下止点时，轮齿[14]与齿槽[5] l始合，轮齿[12]与齿槽[II]分离；齿轮[7]顺时针转动，框架[1]向上运动，齿槽[5]与齿轮[7] 顺向运动，齿槽[n]与轮齿[D]相对运动，啮合时，轮齿[13]压缩活块[10]让位，顺利进入啮合， 到込上」h点时啮合完成，活块[10]在弹黄[9]的压力下回复原来位E,构成齿槽[11](运动状态[S]所 示〕，同时轮齿[14]与齿槽[5]分离(运动状态[6]所示)。齿轮[7]继续顺时针转动，框架[1]从上 止点向卜—运动，齿槽[5]与轮齿[12]作相对运动，到达时啮合时，轮齿[12]压缩活块[2]让位，进行 啮合，框架D]行至下止点时，啮合完成，活块[2]在弹黄[3]的压力下回到原来位置，构成齿槽[5]; 另一边，轮齿[]3]与齿槽分离。齿轮[7]不继地旋转，框架[1]相应地上下运动，齿槽[5]和齿 槽[11]分别顺序与轮齿U2] [13] [14]啮合分离。有机的配合，形成有规律的准确的，齿轮旋转齿条上 下往复的运动。
具体实施方式
2附图2-1中示出本实施方式的齿条框架和齿轮的装配与具体实施方式
l相同，其不同方面表现为两边齿条 上面的齿槽改作为牙齿，牙齿做成活块[23] [24],齿轮[7]上作出齿槽[15] [16] []7] [18]在齿轮上 均布。图2々示出活块(牙齿)[23]齿顶中间凹进一小方口对应齿轮[7]上齿槽[16] [1S]中间与齿轮 元面相平将齿槽隔为两段的部份，活块(牙齿)[24]齿顶平直，无凹进小方口，对应齿槽[15] [17],活块(牙齿)[23]的宽度大于活块(牙齿)[24]的宽度，即活块(牙齿)[23]的宽度大于齿槽[15] [17]的宽度。齿条行程S相对于齿轮转角小90'则2S相应4 1800，.齿条2循环齿轮转动一^。 齿轮[7]顺时针转动，活块[23]与齿槽[16]啮合，同齿轮[7]顺向从下止点向上运动'同时'活块[2" 与齿槽[]5]分离，从下」t点向上与齿轮[7]相对时运动，活块[24]在齿轮元平面压力下，后退'在齿轮 元面上滑动向上运动，当与齿槽[18]相遇时，由于齿槽[18]中间有一与齿轮元面相平的隔断处'活 块[24]不会落进齿槽[1S]里而顺利向上运动；齿条框架[1]到达上止点时，活块[24] 在弹黄[9]的压力下，与对应的齿槽[17]啮合，(附图2-l运动状态[8]所示)，活块[23]与齿槽[16] 分离(运动状态[6]所示)，齿轮[7]继续顺时钟转动齿条框架[1]下行，活块[24]与齿槽[17]已 啮合，与齿轮[7]顺向运动。下行至下止点；活块[23]与齿轮[7]相对时运动，在齿轮[7]元平面的压 力下后退，，在齿轮[7]元面上滑动下行，当与齿槽[15]相遇时，由于活块[23]的宽度大于齿槽[15] 的宽度，顺利通过齿槽[15]同时到达下止点(即框架[1]到达下止点)，此时，活块[23]在弹黄[3]的 压力下，与对应的齿槽[18]啮合，活块[24]与齿槽[17]分离。齿轮[7]不断旋转，活块[23]和活块 [24]分别与对应的齿槽[16] [18] [15] [17]准确地进行啮合、分离、和顺利的运转，形成有规律的准确 的齿条上下往复，齿轮不断旋转的运动。其极积效果是适合于功率输出轴的转数要求比具体实施方式
[1]的 功率输出轴的转数较小的机械T一作需要。如果将齿条行程改变为对应齿转角<5>60<>。并将齿条的活块(牙齿) 和齿轮上的齿槽做成统一规格进行啮合，则可替代具体实施方式
1达到具有实施方式1同样的功能和极积的 效果。
具体实施方式
3:如附图3-l:本具体实施方案的齿条框架[1]和齿轮[7]的装配与具体实施方式
l或2相同，其不同的技 术特征是框架[1]两边的齿条上各作有3个齿槽，分别为[22] [21] [5]和[20] [l9] [ll];两边中间 的齿槽[21]和[19]分别凹入活块[25]和活块[26]，各配合齿条一边而构成。此两齿槽宽度相等，其宽 度小于其它槽，对应齿轮中间的轮齿[28]。其余齿槽轮齿及活块等，宽度相等。(图3-2)示出；齿条行程对 应齿轮转角小18011。齿条框架[1]位于下止点时，齿轮[7]顺时针转动，齿条框架[1]从下止点向上运动， 轮齿[29]与齿条框架[11]分离，轮齿[27]与齿槽[5]啮合，顺向向上运动，轮齿[28] [29]分别依 次与齿槽[21] [22]啮合，运行进行时相互啮合的齿轮齿槽依次脱开，直到齿条框架[1]到达上止点时， 轮齿[29]与齿槽[22]进入脱开状态。在齿条框架[1]从下止点向上运动的同时，齿槽[11] [19] [20] 与齿轮[7]相对运动，当轮齿[27]与活块[26]上凹进齿槽[19]相遇时，由于轮齿[27]的宽度大于齿 槽[19]宽度，且与活块[26]宽度相同，轮齿[27]不会落入齿槽〔19]而压缩活块[26]后退让位，顺 利与齿槽[20]进入啮合，框架[1]到达上止点时，活块[26]在弹黄[9]的压力下，回到原来位置重笱 构成齿槽[19] [20],齿轮[27]与齿槽[20]啮合完成。齿轮[7]继续顺时针转动，齿条框架[1]从上 止点向下运行，轮齿[29]与齿槽 [22] 脱开，轮 齿 [27] [28] [29]
分别与齿槽[加][19] [11]啮合脱开，行至下止点时轮齿轮齿[29]与齿槽[n]进入脱开状态，在-齿条框架[1]从上止点向下运动的同时，齿槽[22] [21] [5]与齿轮[7]相对时运动，轮齿[27]下 行与活块[25]上凹进齿槽[21]相遇时，同上述，轮齿[27]的宽度大于齿槽[21]的宽度且与活块[25] 宽度相同，轮齿[21]顺利通过齿槽[21]并压缩活块[25]后退与齿槽[5]进入啮合，齿条框架[1]到 达下止点时，弹黄[3]压缩活块[25]恢复原来位置，构成齿槽[21]和齿槽[5]，啮合完毕。齿轮[7] 继续转动，齿条框架[1]上下往复，齿轮[7]上轮齿继续与齿条上齿槽依次啮合，脱开，相继循环运行。 此种实施方式的齿轮齿条机构，适用于齿条行程长，齿轮轴转数高的设计要求。当然，齿条框架(即齿条) 的行程所对应的齿轮转角及牙齿，齿轮、活块、的设计不仅限于上述几种。 实施方式4:根据上述原理和用途要求，还有其它的实施方式。此种机构还可以上下串联起来做远距离的动力传输，改变 力的方向和速度。
权利要求
1、 一种齿条往复齿轮旋转的齿轮齿条机构，其特征在于两齿条平行相対、两边齿条上作出与齿轮对应的 齿糟或牙齿；两端横向连接，构成一个整体齿条框架[1],齿条框架[1]中间装配齿轮[7];将齿条上齿槽 的一边或牙齿做成活块，以便齿条与齿轮[7]相对运动或啮合相遇时退后让位，使运转顾利进行；齿条框架[1]位于上下止点时，齿轮[7]与一边齿条齿条啮合完毕的同时与另一边齿条脱开。齿条框架的行程，(即 齿条行程)对应一定的齿轮转角，此刘应的齿轮转角均布齿轮，其对应转角的值依机构的用途要求选取。
2、 根据权利耍求所述的一种齿轮齿条机构，其特扯在于齿轮[7]上均布3个轮齿D2] [13] [l二]， 两边齿条上各作出1个齿槽[5]-和[II]与齿轮上轮齿对应，齿槽[5]和齿槽[II]与齿轮旋转时相对运 动的一边，分别做成活块[2]和活块[10],齿条的活块外边装有压力弹黄，和弹黄盖板，以便活块让位后 问复原位构成齿槽齿条行程对应齿轮[7]的转角4>60Q,即齿条上下3个循环，齿轮[7]转动一周。
3、根 据权利耍求！所述的一种齿轮齿条机构，其特征在于齿轮[7]上，4个齿槽[!5] []6] []7] []8]均布， 两边齿条上各作出一个牙齿，将牙齿分别作成活块[23]和活块[24]，活块[23]对应齿轮[7]上两相对 的齿槽[16]和齿槽[18],活块[24]则对应两相对的齿槽[15]和齿槽[17];两活块前端啮合部份(牙 齿)的形状和宽度不同，各自只能与对应的齿槽才能啮合，而又能顺利通过不对应的齿槽。齿条框架[i]的 行程对应齿轮的转角为小卯^'即齿条上一下两个循齿轮转动一周。
4、 根据权利要需求1所述的一种齿轮齿条机构，其特征在于齿轮[7]的元面上作出3个轮齿[27] [28] [29],此3个轮齿均布+元周，'其中，中间轮齿[28]的宽度；小于其它两轮齿[27] [29]的宽度。两边齿条上各作出个齿槽[22] [21] [5]和齿槽[20] [19]["];其中，两齿条中间的齿槽[2J]和[)9]，分 别作在活块[25]和活块[26]的凹进部份，此两齿槽的宽度相等，对应于齿轮[7]上中间的轮齿[28]的 宽度，但小干活块[25] [26]的宽度；两活块[25] [26]的宽度相等，且与其它两轮齿[27] [29]的宽度 相同，当轮齿[27]旋转与齿条上齿糟[5]或[20]相对运动进入啮合时，轮齿[27]顺利依次通过齿槽 [21]或齿槽[19]压缩活块[25]或[26]后退让位，准确地依次与齿槽[5]或齿槽[20]啮合；齿条框 架行程(即齿条行程)相对于齿轮[7]的转角为》180Q"即齿条框架(齿条)上下一循环'齿轮[7]转动一 周。
5、 根据权利要求1所述的齿轮齿条机构，还可以依用途要求改变齿条行程所对应的齿轮转角。
6、 根据权利耍求1所述的一种齿轮齿条机构，其特征在于将此种机构上下串连起来作远距离动力传输' 并可以改变力的方向和速度。
全文摘要
本发明公开一种两齿相对两端横向连接的齿条框架[1]中装配齿轮[7]而构成的齿轮[7]旋转齿条往复运动的机构。 齿条框架[1]位于下止点，齿轮[7]顺时针转动，轮齿[12]与齿槽[11]分离，齿槽[5]与轮齿[14]啮合向上运动，齿槽[11]向上与轮齿[13]相对运动啮合时，轮齿[13]压缩齿槽[11]前边活块[10]让位，到达上止点时啮合完成，活块[10]复位，轮齿[14]与齿槽[5]分离。齿轮[7]继续转动，框架[1]下行，轮齿[12]与齿槽[5]啮合时压缩活块[2]让位，到达下止点时啮合完毕，活块[2]复位，轮齿[13]与齿槽[11]分离。如此循环，齿槽[5]和齿槽[11]分别与轮齿[12][13][14]依次啮合，分离，形成齿轮旋转齿条往复的运动。此机构可替代曲柄连杆机构，特别是用在活塞往复式发动机上作动力传输。
文档编号F16H19/00GK101144524SQ20071014744
公开日2008年3月19日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者肖光宇 申请人:肖光宇