[发明专利]圆弧形齿条及其加工工艺和圆弧齿成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿条及其加工的工艺和设备，具体为一种圆弧形齿条及其加工工艺和圆弧齿成型装置。

背景技术

齿条是具有一系列等距离分布齿的平板或直杆。一般的齿条分为直齿齿条和斜齿齿条，分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用；一般齿条的齿廓为直线而非渐开线，相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。但是对于特种齿条来说，其齿型据有特殊的要求，一般齿条的加工设备如滚齿加工设备、插齿加工设备、线切割加工设备等，都不能很好的实现其齿型的形成，及时能够达到使用要求，其都会对齿条本身产生极大的损坏和对材料产生巨大的浪费，而且现有的齿条的基底部都采用实心材料，重量大，成本高。

圆弧齿型齿条就是一种特型齿条，主要是用在风电塔筒升降机传动部分，在实际的生产中，由于其总长度较长，而且需要逐级连接，因此要求其重量较轻，安装方便，性能稳定，因此较难加工，一般采用冲压成型。但是，在力的冲压下，当钢板要弯曲时，钢板两端开始向里收缩，由于钢板和磨具产生摩擦力，导致钢板不能充分延伸，在热冲模加工下加工的齿条中间由于拉伸会变薄，所以加工出来的齿条薄厚不均，而在冷冲模加工下，有可能材料的延展性达不到，从而会导致材料中间断裂，对齿条的质量产生不良的影响，而且由于冲压不能快速的进行连续作业，并且后侧的冲压会对已经冲压成型的齿型造成变形，因此生产工艺复杂，加工困难，装配繁琐。

发明内容

本发明的目的是针对以上所述的现有技术中存在的问题，提供一种结构简单，加工方便，安装快捷的圆弧形齿条，以及与其相配套的加工工艺和圆弧齿成型装置。

本发明圆弧形齿条，包括圆弧齿1和基底2，其特征在于，所述的基底2呈横截面为矩形的空心钢管；所述的圆弧齿1呈波浪板状，其波峰101的内径小于波谷102内径，厚度不小于波峰101内径且不大于波谷102内径；圆弧齿1通过波谷102底部固定在基底2一侧，波峰101内侧与基底2之间形成空腔。

进一步，所述的圆弧齿1的波峰101内径为3-5mm，波谷102内径为9-11mm，厚度为5-7mm。

进一步，所述的基管2一端内部套设有母接头3；母接头3为一侧开设有通槽的空心矩形钢管，与通槽相邻的两侧分别对称设置有内连接孔301；基管2两端对应内连接孔301设置有外连接孔201；若干基管2能够通过螺栓固定连接内连接孔301和外连接孔201依次向两端延伸。

进一步，所述的基管2中部与圆弧齿1固定面相邻的两侧上，对称设置有固定孔202。

本发明圆弧齿成型装置，其特征在于，包括主动碾轮4和从动碾轮5，主动碾轮4和从动碾轮5为相互啮合的齿轮；主动碾轮4的齿顶和从动碾轮5的槽底啮合用于碾压成型圆弧齿1的波谷102，主动碾轮4的槽底和从动碾轮5的槽底啮合用于碾压成型圆弧齿1的波峰101。

进一步，所述的主动碾轮4和从动碾轮5的齿数分别为10，模数为3，重合度为3.25。

进一步，所述的主动碾轮4和从动碾轮5中央分别设置连接有用于传递动力和支撑转动的花轴6。

本发明圆弧形齿条的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤，

①选取优质碳素结构钢，在常温下采用等离子切割加工成等宽度的钢板，并进行打磨除渣；

②将处理好的钢板通过以上所述的圆弧齿成型装置碾压后形成呈波浪板状圆弧齿1，并进行校正加工；

③将加工好的圆弧齿1通过用药芯焊丝在波谷102与基底2接触面上进行电焊接固定，并在横截面为矩形的空心钢管的基底2上进行打孔操作，形成固定孔202和与母接头3对应的外连接孔201；

④将已经成型的圆弧形齿条用抛丸机打磨除渣，然后进行电镀处理。

进一步，所述的优质碳素结构钢为Q235，厚度为5-7mm，公差在+0.05mm。

进一步，所述的钢板的宽度为25-30mm，误差不超过0.5mm。

本发明对比现有技术中存在的问题，具有以下有益效果。

1）通过采用圆弧齿1和基底2的组装结合，大大的降低了圆弧形齿条的加工难度，并且利用横截面为矩形的空心刚管做基底2，极大的减轻了圆弧形齿条的重量，再结合套设在基底2两端的母接头3，利用螺栓的固定能够实现圆弧形齿条的不断加长和扩展，安装简单，使用方便。

2）利用主动碾轮4和从动碾轮5组成的圆弧齿成型装置，对钢板进行圆弧齿的加工变型，使其受力均匀，而且大大的提高了成型的精度，能够实现连续生产，圆弧齿1的加工不会影响已经成型的圆弧齿1，安全可靠，稳定高效。