齒輪齒條減震器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車減震設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種齒輪齒條減震器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車懸架是一個含有彈性和阻尼元件的振動非線性系統(tǒng)，該系統(tǒng)在路面不平和發(fā)動機等振源激勵下會產(chǎn)生隨機振動。通常情況下，這部分振動機械性能是由汽車懸架減震器將其轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。然而，傳統(tǒng)的減震系統(tǒng)是彈簧減震。對于重型汽車，尤其是特大型卡車而言，若采用彈簧減震，則對減震彈簧提出較高要求，無論是材質(zhì)還是熱處理工藝、機械加工工藝都提出較高要求，所采用的加工設(shè)備需要采用特殊設(shè)備，導(dǎo)致制造成本極高。
[0003]因此現(xiàn)急需一種具有制造成本低，制作工藝簡單，用于重型汽車的減震裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種具有制造成本低，制作工藝簡單的齒輪齒條減震器。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]本方案提供的基礎(chǔ)方案為:齒輪齒條減震器，包括支撐箱和齒條；所述支撐箱上設(shè)有供齒條穿過的滑孔，該支撐箱內(nèi)還設(shè)有電機和轉(zhuǎn)動軸，所述電機的輸出軸上安裝有第一皮帶輪；所述轉(zhuǎn)動軸的一端設(shè)有用于和齒條嚙合的齒輪，另一端安裝有第二皮帶輪；所述第一皮帶輪與第二皮帶輪通過皮帶連接；所述齒條的正上方設(shè)有位移傳感器，所述支撐箱內(nèi)還設(shè)有控制器，該控制器分別與電機和位移傳感器電連接。
[0007]本方案齒輪齒條減震器中，電機轉(zhuǎn)動能使第二皮帶輪轉(zhuǎn)動進而使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，齒條運動能實現(xiàn)齒輪轉(zhuǎn)動進而實現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。在齒條受力運動導(dǎo)致轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)時，位移傳感器對齒條的運動位移將信息反饋到控制器，通過齒條的運動位移，判斷齒輪正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，進而控制電機的轉(zhuǎn)動方向，使電機的轉(zhuǎn)動方向與齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反，進而使第二皮帶輪與齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反。由于轉(zhuǎn)動軸兩端的轉(zhuǎn)矩相反，進而抵消一部分齒輪的轉(zhuǎn)矩，進而實現(xiàn)減震的目的。
[0008]本方案的工作原理及優(yōu)點在于:具體實施本齒輪齒條減震器時，首先將支撐箱和齒條分別固定在相應(yīng)的車架位置處。當汽車在行駛過程中，遇到路況不好時，汽車發(fā)生顛簸，齒條相對于支撐箱做伸縮運動，此時位移傳感器根據(jù)齒條的運動位于將信號反饋到控制器中，此時控制器根據(jù)位移傳感器傳遞的信息判斷齒輪轉(zhuǎn)動的方向，并控制電機運動，使電機的轉(zhuǎn)動方向與齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反。由于電機的轉(zhuǎn)動方向與齒輪相反，則第二皮帶輪的轉(zhuǎn)動方向與齒輪相反，此時皮帶輪處產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩對齒輪處的轉(zhuǎn)矩進行部分抵消，進而實現(xiàn)對齒條的減震。
[0009]本方案中電機與轉(zhuǎn)動軸采用皮帶連接，利用皮帶的打滑特性，避免在齒條的減震過程中，電機反轉(zhuǎn)，出現(xiàn)燒電機的情況。
[0010]本減震器相對于傳統(tǒng)的彈簧減震器，具有生產(chǎn)成本低制造簡單的特點。對于重型汽車用普通彈簧減震，則對減震彈簧的材質(zhì)和熱處理工藝提出較高要求，然而生產(chǎn)此種特殊需要的減震彈簧需要特殊大型設(shè)備制造，且生產(chǎn)工藝也較復(fù)雜，并非普通小型減震彈簧的工藝。
[0011]優(yōu)選方案一:作為基礎(chǔ)方案的優(yōu)選方案，支撐箱頂部安裝有吊環(huán)，所述齒條的端部也安裝有吊環(huán)。吊環(huán)方便該齒輪齒條減震器在車輛底部的安裝固定。
[0012]優(yōu)選方案二:作為基礎(chǔ)方案或優(yōu)選方案一的優(yōu)選方案:所述滑孔處設(shè)有密封件。密封件阻止外界雜物進入支撐箱內(nèi)。雜物進入支撐箱內(nèi)會對支撐箱內(nèi)的裝置產(chǎn)生影響，例如泥土或雨水進入支撐箱內(nèi)，易對支撐箱內(nèi)的電機造成影響。
[0013]優(yōu)選方案三:作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案:所述電機為伺服電機，所述皮帶為窄V帶，窄V帶數(shù)目為3~5根，所述密封件為橡膠墊，所述齒輪上的齒為人字齒；所述支撐箱頂部的吊環(huán)與齒條上的吊環(huán)結(jié)構(gòu)和尺寸相同。伺服電機具有控制轉(zhuǎn)速精確，且響應(yīng)快。窄V帶具有傳動效率高和噪音小的優(yōu)點。橡膠墊制造工藝成熟，且成本低廉，密封效果好。人字齒具有承載能力高、傳動平穩(wěn)和軸向載荷小等優(yōu)點。支撐箱上的吊環(huán)和齒條上的吊環(huán)結(jié)構(gòu)和尺寸相同，方便加工。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型齒輪齒條減震器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的左視示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0017]說明書附圖中的附圖標記包括:支撐箱10、滑孔11、密封件12、伺服電機13、吊環(huán)14、齒條20、轉(zhuǎn)動軸30、齒輪31、窄V帶40、第一皮帶輪41、第二皮帶輪42、控制器50、位移傳感器51。
[0018]實施例基本如附圖1、圖2所示:齒輪齒條減震器，包括支撐箱10和齒條20。支撐箱10上開有供齒條20穿過的滑孔11，該滑孔11處安裝有密封件12，該密封件12為橡膠墊。
[0019]該支撐箱10內(nèi)安裝有電機和轉(zhuǎn)動軸30，該電機為伺服電機13，伺服電機13的輸出軸上安裝有第一皮帶輪41 ;轉(zhuǎn)動軸30的一端安裝有用于和齒條20嚙合的齒輪31，另一端安裝有第二皮帶輪42，該齒輪31上的齒為人字齒。伺服電機13與第二皮帶輪42通過皮帶連接，該皮帶為窄V帶40 ;齒條20的正上方安裝有位移傳感器51，支撐箱10的壁上安裝有控制器50，該控制器50分別與電機和位移傳感器51電連接。支撐箱10頂部和齒條20的端部均安裝有結(jié)構(gòu)、尺寸相同的吊環(huán)14。
[0020]具體實施本齒輪31齒條20減震器時，首先將支撐箱10和齒條20分別固定在相應(yīng)的車架位置處。當汽車在行駛過程中，遇到路況不好時，汽車發(fā)生顛簸，齒條20相對于支撐箱10做伸縮運動。
[0021]若齒條20向上運動時，位移傳感器51測得齒條20與位移傳感器51間的距離縮短，將信號傳遞到控制器50中，此時控制器50控制伺服電機13運動，使伺服電機13正轉(zhuǎn)，此時伺服電機13的轉(zhuǎn)動方向與齒輪31的轉(zhuǎn)動方向相反。伺服電機13通過窄V帶40帶動第二皮帶輪42轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動軸30上第二皮帶輪42處的轉(zhuǎn)矩與齒輪31處的轉(zhuǎn)矩相反。進而實現(xiàn)對齒條20減震。
[0022]若齒條20向下運動時，位移傳感器51測得齒條20與位移傳感器51間的距離增大，將信號傳遞到控制器50中，此時控制器50控制伺服電機13運動，使伺服電機13反轉(zhuǎn)，此時伺服電機13的轉(zhuǎn)動方向與齒輪31的轉(zhuǎn)動方向相反。伺服電機13通過窄V帶40帶動第二皮帶輪42轉(zhuǎn)動，此時轉(zhuǎn)動軸30上第二皮帶輪42處的轉(zhuǎn)矩與齒輪31處的轉(zhuǎn)矩相反。進而實現(xiàn)對齒條20減震。
[0023]本方案中電機與轉(zhuǎn)動軸采用皮帶連接，13利用皮帶的打滑特性，避免在齒條20的減震過程中，電機反轉(zhuǎn)，出現(xiàn)燒電機的情況。另外通過位移傳感器51反饋齒條20的運動情況，若齒條20運動較快時，控制器50控制伺服電機13，提高伺服電機13的轉(zhuǎn)速。
[0024]本減震器相對于傳統(tǒng)的彈簧減震器，具有生產(chǎn)成本低制造簡單的特點。對于重型汽車用普通彈簧減震，則對減震彈簧的材質(zhì)和熱處理工藝提出較高要求，然而生產(chǎn)此種特殊需要的減震彈簧需要特殊大型設(shè)備制造，且生產(chǎn)工藝也較復(fù)雜，并非普通小型減震彈簧的工藝。
[0025]本說明書中使用的術(shù)語“人字齒”指:一種圓柱齒輪31在某一部分齒寬上為右旋齒而在另一部分齒寬上為左旋齒。
[0026]以上所述的僅是本實用新型的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應(yīng)該視為本實用新型的保護范圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準，說明書中的【具體實施方式】等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.齒輪齒條減震器，其特征在于，包括支撐箱和齒條；所述支撐箱上設(shè)有供齒條穿過的滑孔，該支撐箱內(nèi)還設(shè)有電機和轉(zhuǎn)動軸，所述電機的輸出軸上安裝有第一皮帶輪；所述轉(zhuǎn)動軸的一端設(shè)有用于和齒條嚙合的齒輪，另一端安裝有第二皮帶輪；所述第一皮帶輪與第二皮帶輪通過皮帶連接；所述齒條的正上方設(shè)有位移傳感器，所述支撐箱內(nèi)還設(shè)有控制器，該控制器分別與電機和位移傳感器電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪齒條減震器，其特征在于，支撐箱頂部安裝有吊環(huán)，所述齒條的端部也安裝有吊環(huán)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪齒條減震器，其特征在于，所述滑孔處設(shè)有密封件。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪齒條減震器，其特征在于，所述電機為伺服電機，所述皮帶為窄V帶，窄V帶數(shù)目為3~5根，所述密封件為橡膠墊，所述齒輪上的齒為人字齒；所述支撐箱頂部的吊環(huán)與齒條上的吊環(huán)結(jié)構(gòu)和尺寸相同。
【專利摘要】本專利屬于汽車減震設(shè)備領(lǐng)域，具體公開了齒輪齒條減震器，包括支撐箱和齒條；所述支撐箱上設(shè)有供齒條穿過的滑孔，該支撐箱內(nèi)還設(shè)有電機和轉(zhuǎn)動軸，所述電機的輸出軸上安裝有第一皮帶輪；所述轉(zhuǎn)動軸的一端設(shè)有用于和齒條嚙合的齒輪，另一端安裝有第二皮帶輪；所述第一皮帶輪與第二皮帶輪通過皮帶連接；所述齒條的正上方設(shè)有位移傳感器，所述支撐箱內(nèi)還設(shè)有控制器，該控制器分別與電機和位移傳感器電連接。
【IPC分類】H02K7/06, F16H19/04, F16F15/02
【公開號】CN204942388
【申請?zhí)枴緾N201520609080
【發(fā)明人】羅小洪
【申請人】重慶圣普鑼建材有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月14日