一种齿轮齿条传动结构的制作方法

本公开涉及机械结构，尤其涉及一种齿轮齿条传动结构。

背景技术：

1、随着工业对于高精度、小尺寸的需求日益增加，人们对于齿轮齿条传动结构的性能要求也越来越高。

2、发明人发现现有技术中的齿轮齿条在啮合过程中为滑动摩擦，传动阻力较大，机械效率有待提升，且为渐开线啮合，始终为线磨损，不耐磨，使用寿命有待提高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本公开实施例提供了一种齿轮齿条传动结构，至少部分的提高齿轮齿条传动结构的机械效率，提高齿轮齿条传动结构的使用寿命。

2、本公开实施例提供一种齿轮齿条传动结构，采用如下技术方案：

3、所述齿轮齿条传动结构包括齿条，以及与所述齿条相匹配的至少一个齿轮；

4、所述齿轮包括沿周向重复排布的齿轮齿和轮齿槽，所述齿轮齿具有向外凸出的第一啮合部，所述轮齿槽具有向内凹入的第二啮合部；在所述齿轮的横截面上，所述第一啮合部和所述第二啮合部的边缘均为圆弧状；

5、所述齿条包括沿延伸方向重复排布的齿条齿和齿条齿槽，所述齿条齿具有向外凸出的第三啮合部，所述齿条齿槽具有向内凹入的第四啮合部；在所述齿条的横截面上，所述第三啮合部和所述第四啮合部的边缘均为圆弧状；

6、所述第一啮合部、所述第二啮合部、所述第三啮合部和所述第四啮合部中的至少一个作为滚动啮合部，所述滚动啮合部包括排布在其边缘外侧的多个滚动件，所述滚动件可沿啮合方向滚动，所述多个滚动件构成所述滚动啮合部的啮合位置；

7、在所述齿轮齿条传动结构的传动过程中，所述第一啮合部与所述第四啮合部，或，所述第二啮合部与所述第三啮合部啮合。

8、可选地，所述第一啮合部和所述第二啮合部均作为滚动啮合部；和/或，所述第三啮合部和所述第四啮合部均作为滚动啮合部。

9、可选地，所述滚动啮合部的外侧设置有第一引导件，所述第一引导件具有供所述滚动件沿所述啮合方向滚动的第一滚动空间，所述多个滚动件放置于所述第一滚动空间内。

10、可选地，在所述滚动啮合部的延伸方向上，所述第一滚动空间的尺寸略大于所述滚动件的尺寸，所述第一引导件限制所述滚动件在所述滚动啮合部的延伸方向上的移动。

11、可选地，仅所述第一啮合部和/或所述第三啮合部作为滚动啮合部。

12、可选地，所述滚动啮合部包括位于中心的固定轴，所述固定轴的轴向与所述滚动啮合部的延伸方向平行；所述固定轴的周向上设置有第二引导件，所述第二引导件具有供所述滚动件沿所述啮合方向滚动的第二滚动空间，所述多个滚动件放置于所述第二滚动空间内。

13、可选地，在所述固定轴的轴向上，所述第二滚动空间的尺寸略大于所述滚动件的尺寸，所述第二引导件限制所述滚动件在所述固定轴的轴向上的移动。

14、可选地，所述滚动啮合部的外侧设置有第三引导件，所述第三引导件具有供所述滚动件沿所述啮合方向滚动的第三滚动空间，所述多个滚动件放置于所述第三滚动空间内。

15、可选地，在所述滚动啮合部的延伸方向上，所述第三滚动空间的尺寸略大于所述滚动件的尺寸，所述第三引导件限制所述滚动件在所述滚动啮合部的延伸方向上的移动。

16、可选地，所述滚动件为滚珠或滚针。

17、可选地，所述第二啮合部的边缘的半径略大于所述第三啮合部的边缘的半径；和/或，所述第四啮合部的边缘的半径略大于所述第一啮合部的边缘的半径。

18、可选地，所述齿轮仅包括所述齿轮齿和所述齿轮齿槽，在所述齿轮的横截面上，所述第一啮合部的边缘的弧心和所述第二啮合部的边缘的弧心，与所述齿轮的中心之间的距离相同；在所述齿条的横截面上，所述第三啮合部的边缘的弧心和所述第四啮合部的边缘的弧心处于同一高度。

19、可选地，所述齿轮还包括位于所述齿轮齿和所述齿轮齿槽之间的齿轮齿连接部，所述齿条还包括位于所述齿条齿和所述齿条齿槽之间的齿条齿连接部；在所述齿轮的横截面上，所述第一啮合部的边缘的弧心与所述齿轮的中心之间具有第一距离，所述第二啮合部的边缘的弧心与所述齿轮的中心之间具有第二距离，所述第二距离小于所述第一距离；在所述齿条的横截面上，所述第三啮合部的边缘的弧心具有第一高度，所述第四啮合部的边缘的弧心具有第二高度，所述第二高度小于所述第一高度。

20、可选地，在所述齿轮的横截面上，所述齿轮齿连接部包括首尾连接的向外凸出的第一连接线和向内凹入的第二连接线，所述第一连接线与所述齿轮齿连接，所述第二连接线与所述齿轮齿槽连接；在所述齿条的横截面上，所述齿条齿连接部包括首尾连接的向外凸出的第三连接线和向内凹入的第四连接线，所述第三连接线与所述齿条齿连接，所述第四连接线与所述齿条齿槽连接；所述第一连接线、所述第二连接线、所述第三连接线和所述第四连接线均为弧线。

21、可选地，所述第一连接线为与所述第一啮合部的边缘共圆的圆弧线，所述第二连接线为与所述第二啮合部的边缘共圆的圆弧线；所述第三连接线为与所述第三啮合部的边缘共圆的圆弧线，所述第四连接线为与所述第四啮合部的边缘共圆的圆弧线。

22、可选地，所述第一啮合部的边缘、所述第二啮合部的边缘、所述第三啮合部的边缘和所述第四啮合部的边缘均为弧度为π的圆弧线。

23、可选地，所述齿轮齿的延伸方向与所述齿轮的轴线平行，所述齿条齿的延伸方向与所述齿条的横截面的法线平行；或，所述齿轮齿的至少一部分的延伸方向与所述齿轮的轴线之间具有第一夹角，所述齿条齿的至少一部分的延伸方向与所述齿条的横截面的法线之间具有第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角均大于0°且小于90°。

24、可选地，所述齿轮齿的延伸路径为曲线、折线或直线；所述齿条齿的延伸路径为曲线、折线或直线。

25、可选地，所述齿轮包括至少两个齿轮齿。

26、可选地，所述齿轮齿条传动结构包括至少两个所述齿轮，在同一时刻，一部分所述齿轮与所述齿条完全啮合，另一部分所述齿轮与所述齿条间存在间隙。

27、可选地，所述齿轮齿条传动结构包括至少一个齿轮组，每个所述齿轮组由两个相同的所述齿轮组成，在同一时刻，所述齿轮组中，一个所述齿轮的齿轮齿与所述齿条的齿条齿槽啮合，另一个所述齿轮的齿轮齿槽与所述齿条的齿条齿啮合。

28、可选地，所述齿轮齿条传动结构包括至少一个齿轮组，每个所述齿轮组由两个相同的所述齿轮组成，在同一时刻，所述齿轮组中，两个所述齿轮的齿轮齿与所述齿条的齿条齿槽啮合，或者，两个所述齿轮的齿轮齿槽与所述齿条的齿条齿啮合。

29、本公开实施例提供了一种齿轮齿条传动结构，一方面，齿轮齿具有向外凸出的第一啮合部，齿轮齿槽具有向内凹入的第二啮合部，在齿轮的横截面上，第一啮合部的边缘和第二啮合部的边缘均为圆弧状，在齿轮的延伸方向上，第一啮合部的边缘构成第一啮合面，第二啮合部的边缘构成第二啮合面，类似地，在齿条齿的延伸方向上，第三啮合部的边缘构成第三啮合面，第四啮合部的边缘构成第四啮合面，在该齿轮齿条传动结构的使用过程中，第一啮合面与第四啮合面，或，第二啮合面与第三啮合面啮合，以上均为面啮合，而非现有技术中的渐开线啮合，传动过程中为面磨损，增大了接触面积，更加耐磨，进而能够有效提高使用寿命，而且齿轮齿和齿条齿的齿形更坚固，可以在同模数下做的更大更坚固，更加提高了强度和耐磨度；另一方面，由于第一啮合部、第二啮合部、第三啮合部和第四啮合部中的至少一个作为滚动啮合部，滚动啮合部包括排布在其边缘外侧的多个滚动件，滚动件可沿啮合方向滚动，多个滚动件构成滚动啮合部的啮合位置，在该齿轮齿条传动结构的使用过程中，滚动件沿啮合方向滚动进行滚动，从而使得齿轮和齿条之间为滚动摩擦，传动阻力较小，能够大幅提升机械效率。

30、上述说明仅是本公开技术方案的概述，为了能更清楚了解本公开的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本公开的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。