[實用新型]齒輪齒條減震器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520609080.0
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN204942388U
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅小洪
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶圣普鑼建材有限公司
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16H19/04;H02K7/06
• 代理公司: 重慶強大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 晉小華

技術(shù)領(lǐng)域

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)

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(jī)等振源激勵下會產(chǎn)生隨機(jī)振動。通常情況下，這部分振動機(jī)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(jī)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。

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

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。

為達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：

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(jī)和轉(zhuǎn)動軸，所述電機(jī)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(jī)和位移傳感器電連接。

本方案齒輪齒條減震器中，電機(jī)轉(zhuǎn)動能使第二皮帶輪轉(zhuǎn)動進(jìn)而使轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，齒條運動能實現(xiàn)齒輪轉(zhuǎn)動進(jìn)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(jìn)而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向，使電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反，進(jìn)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(jìn)而抵消一部分齒輪的轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而實現(xiàn)減震的目的。

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(dāng)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(jī)運動，使電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向與齒輪的轉(zhuǎn)動方向相反。由于電機(jī)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(jìn)行部分抵消，進(jìn)而實現(xiàn)對齒條的減震。

本方案中電機(jī)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(jī)反轉(zhuǎn)，出現(xiàn)燒電機(jī)的情況。

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。

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。

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(jìn)入支撐箱內(nèi)。雜物進(jìn)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(jìn)入支撐箱內(nèi)，易對支撐箱內(nèi)的電機(jī)造成影響。

優(yōu)選方案三：作為優(yōu)選方案二的優(yōu)選方案：所述電機(jī)為伺服電機(jī)，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(jī)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

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；

圖2是圖1的左視示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：支撐箱10、滑孔11、密封件12、伺服電機(jī)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。

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。