本發明屬于機械傳動
技術領域：
，尤其涉及一種齒輪齒條傳動組件及傳動設備。
背景技術：
：齒輪齒條傳動是機械傳動領域中重要的一種傳動方式，在儀器儀表、機械設備、通訊、醫療等領域具有廣泛的應用。隨著技術的發展，為了使設備結構緊湊滿足小型化設計要求，經常會采取一個齒輪與多個齒條之間配合來進行嚙合傳動。現有設計中當齒輪在從一個齒條移動到另一個齒條的過程中，由于齒輪的旋轉角度是任意的，經常會出現齒輪齒條在移動嚙合過程中發生干涉，甚至卡死的情況，這不僅損傷齒輪和齒條在端面的精度，同時還嚴重影響傳動的平穩性。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種齒輪齒條傳動組件及傳動設備，旨在解決現有技術中如何避免齒輪齒條在移動嚙合過程中發生干涉，甚至卡死的技術問題。本發明是這樣實現的，一種齒輪齒條傳動組件，包括齒輪和與所述齒輪嚙合的齒條，所述齒輪包括多個輪齒，相鄰兩所述輪齒形成輪齒槽，所述齒條包括頂部為平面的基體、多個間隔設置于所述基體上的條齒，相鄰兩所述條齒與所述基體形成條齒槽，所述條齒包括沿所述齒條傳動方向相間且交替設置的斜條齒和平條齒；所述斜條齒的前端面和后端面均為平面，垂直于所述齒條傳動方向的平面為第一平面，所述前端面和所述后端面與所述第一平面之間的夾角均為銳角，平行于所述齒條傳動方向且垂直于所述第一平面的平面為第二平面，所述前端面和所述后端面與所述第二平面之間的夾角均為銳角；在與所述第一平面和所述第二平面均平行的直線方向，所述斜條齒的長度大于所述平條齒的長度；所述輪齒兩側的齒面分別與相鄰所述輪齒的端面之間通過倒角面連接，相鄰的兩所述倒角面相交于一條交線。優選地，所述斜條齒的前端面和后端面對稱設置于所述齒條基體的中心線兩側。優選地，所述平條齒的前后兩端面均垂直于所述基體頂部且與所述齒條傳動方向平行。優選地，所述條齒的條齒廓為斜直線，所述輪齒的輪齒廓為漸開線。優選地，所述交線的延長線通過所述齒輪中心，且相鄰的兩所述倒角面對稱設置于所述交線兩側。進一步地，所述齒輪齒條傳動組件包括一個所述齒輪和與所述齒輪嚙合的多個所述齒條。進一步地，所述齒輪齒條傳動組件包括一個所述齒條和與所述齒條嚙合的多個所述齒輪。進一步地，所述齒輪齒條傳動組件包括多個所述齒條和與所述齒條嚙合的多個所述齒輪。進一步地，所述齒條和所述齒輪的齒形為直齒。本發明還提供一種傳動設備，所述傳動設備包括上述的齒輪齒條傳動組件。本發明相對于現有技術的技術效果是：該齒輪齒條傳動組件通過在齒條上設置斜條齒和平條齒，并利用所述齒輪與所述齒條嚙合，以實現動力傳動；具體地，將所述斜齒條的前端面和后端面設置成與第一平面之間的夾角為銳角以及將所述斜齒條的前端面和后端面設置成與第二平面之間的夾角為銳角；且輪齒兩側的齒面分別與前后兩端面之間通過倒角面連接，相鄰兩倒角面相交于一條交線，以使輪齒與斜條齒和平條齒嚙合時，輪齒的倒角面可以在斜條齒的前端面或后端面上順利滑動；在與第一平面和第二平面均平行的直線方向上，斜條齒的長度大于平條齒的長度，因此，在齒輪與齒條嚙合過程中輪齒均會首先接觸斜條齒，然后順利滑入條齒槽，而不至于在嚙合過程中出現齒輪和齒條相互干涉甚至卡死的問題。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對本發明實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明實施例提供齒條立體示意圖；圖2是圖1中局部區域m的放大圖；圖3是圖1中齒條的俯視圖；圖4是圖3中局部區域n的放大圖；圖5是本發明實施例提供齒輪立體示意圖；圖6是圖5中齒輪的主視圖；圖7是本發明實施例提供的齒輪與不同齒條移動嚙合的立體示意圖；圖8是圖7中一種情況下齒輪齒條嚙合時的平面示意圖；圖9是圖7中另一種情況下齒輪齒條嚙合時的平面示意圖；圖10是圖7中又一種情況下齒輪齒條嚙合時的平面示意圖。附圖標記說明：10齒條12條齒槽10a第一齒條13基體10b第二齒條20齒輪11條齒21輪齒111斜條齒212齒面1111前端面213倒角面1112后端面214交線112平條齒22輪齒槽具體實施方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。在本發明的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。請參照附圖1至附圖5及附圖8至附圖10，本發明實施例提供一種齒輪齒條傳動組件，包括齒輪20和與所述齒輪20嚙合的齒條10，所述齒輪20包括多個輪齒21，相鄰兩所述輪齒21形成輪齒槽22，所述齒條10包括頂部為平面的基體13、多個間隔設置于所述基體13上的條齒11，相鄰兩所述條齒11與所述基體13形成條齒槽12，所述條齒11包括沿所述齒條10傳動方向相間且交替設置的斜條齒111和平條齒112；所述斜條齒111的前端面1111和后端面1112均為平面，垂直于所述齒條10傳動方向的平面為第一平面a，所述前端面1111和所述后端面1112與所述第一平面a之間的夾角均為銳角，平行于所述齒條10傳動方向且垂直于所述第一平面a的平面為第二平面b，所述前端面1111和所述后端面1112與所述第二平面b之間的夾角均為銳角；在與所述第一平面a和所述第二平面b均平行的直線方向上，所述斜條齒111的長度大于所述平條齒112的長度；所述輪齒21兩側的齒面212分別與相鄰所述輪齒21的端面之間通過倒角面213連接，相鄰的兩所述倒角面213相交于一條交線214。需要說明的是，如圖2所示，定義第一方向x為齒條10的傳動方向，即所述斜條齒111和所述平條齒112交替排布的方向；與第一方向x垂直的平面定義為第一平面a；定義第二方向y為與齒條10傳動方向垂直且與所述基體13頂部平行的方向，即第二方向y與第一方向x垂直；與第二方向y平行且垂直于第一平面a的平面定義為第二平面b；定義第三方向z為垂直于基體13頂部的方向，即第三方向z與第一方向x和第二方向y兩兩垂直；與第三平面c平行于第三方向z，且與第一平面a和第二平面b兩兩垂直。在該實施例中，所述斜條齒111的頂面和所述平條齒112的頂面相互平行，且平行于第二平面b。本發明實施例提供的齒輪齒條傳動組件通過在所述齒條10上設置具有斜條齒和平條齒的齒條10，并利用所述齒輪20與所述齒條10嚙合，以實現動力傳動；具體地，將所述斜齒條111的前端面1111和后端面1112設置成與第一平面a之間的夾角為銳角以及將所述斜齒條111的前端面1111和后端面1112設置成與第二平面b之間的夾角為銳角；且輪齒21兩側的齒面212分別與前后兩端面之間通過倒角面213連接，相鄰兩倒角面213相交于一條交線214；以使輪齒21與斜條齒111和平條齒112嚙合時，輪齒21的倒角面213可以在斜條齒的前端面1111或后端面1112上順利滑動。同時沿y方向上斜條齒111的長度大于平條齒112的長度，因此，在齒輪20與齒條10嚙合過程中輪齒21均會首先接觸較長的斜條齒111，然后順利劃入條齒槽12，而不至于在嚙合過程中出現齒輪20和齒條10相互干涉甚至卡死的問題。當齒輪20正向或反向沿著第二方向y移動進入齒條10來進行嚙合傳動時，存在如下三種情況：第一種情況，如附圖8所示，如果齒輪20的輪齒21與齒條10的條齒槽12恰好相對時，無論齒輪20和齒條10采用本實施例中的結構形式，還是采用通用的標準結構，均可順利進入齒條10中與齒條10正常嚙合。第二種情況，如附圖2、附圖4及附圖9所示，如果齒輪20的輪齒21與齒條10的條齒11相對時，由于斜條齒111不僅前端面1111和后端面1112與第一平面a之間的夾角均為銳角，而且前端面1111和后端面1112與第二平面b之間的夾角也均為銳角，即斜條齒111的前端面1111和后端面1112沿第一方向x和第三方向z均存在一定斜度；同時，輪齒21兩側的齒面212分別與相鄰所述輪齒21的端面之間通過倒角面213連接，且相鄰的兩所述倒角面213相交于一條交線214，即輪齒21在端部不存在平面。因此在此種嚙合情況下，斜條齒111端面與齒輪20端面上的交線214直接線接觸，在齒輪20繼續移動過程中，齒輪20只需產生輕微旋轉后即可進入齒條10中正常的嚙合位置，從而順利完成嚙合。第三種情況，如附圖2、附圖4及附圖10所示，如果齒條10的條齒槽12與齒輪20的輪齒槽22相對時，由于斜條齒111的前端面1111上任意一點與同一所述斜條齒111的后端面1112上任意一點之間的距離均大于任一所述平條齒112兩端面之間的最大距離，即沿y方向上斜條齒111的長度大于平條齒112的長度，因此齒輪20的兩個輪齒21不能同時與齒條10的斜條齒111和平條齒112接觸，而是一個先接觸另一個后接觸。具體來說，此時齒輪20的輪齒21會先接觸齒條10中較長的斜條齒111的端面。此時，所述第三種情況即轉化為所述第二種情況，即先接觸的輪齒21牙按第二種情況時的輪齒21與條齒11相接觸的方式進行輕微旋轉后，在齒輪20繼續移動過程中，齒輪20得以順利進入與齒條10正常嚙合時的位置。上述三種情況下，齒輪20和齒條10均可實現順暢嚙合，避免了齒輪20和齒條10嚙合過程中干涉甚至卡死的問題，降低了嚙合過程中傳動組件之間相互碰撞產生的沖擊，減少了對設備造成的磨損且提高了傳動的平穩性。上述三種情況均假設的齒輪20作為主動件沿著第二方向y正向或反向進入齒條10，容易理解的是，齒條10也可以作為主動件沿著第二方向y正向或反向移動進入齒輪20，此時作用原理與上述三種情況完全相同，此處不再贅述。請參照附圖2至附圖4，優選地，斜條齒111的前端面1111和后端面1112對稱設置于齒條10基體13的中心線兩側。采用對稱設置的前后兩端面，可以方便齒輪20無論沿著第二方向y正向或反向移動進入斜條齒111時，均可順利嚙合。同時對稱設置的結構形式，也可方便進行設計制造，增強齒條10零件的通用性。請參照附圖2至附圖4，優選地，平條齒112的前后兩端面均垂直于所述基體13頂部且與所述齒條10傳動方向平行，即平條齒112的前后兩端面均與第三平面c平行。平條齒112的前后端面1112為豎直平面不會對齒輪20和齒條10的嚙合過程有任何影響，但有利于降低齒條10的加工難度、減少齒條10加工制造過程中的工作量，有利于提高生產效率。請參照附圖5及附圖6，優選地，條齒11的條齒11廓為斜直線，輪齒21的輪齒21廓為漸開線。采用具有漸開線輪齒21廓的齒輪20和具有斜直線齒廓的齒條10的傳動結構，齒輪20和齒條10在嚙合過程中具有嚙合角始終恒定的特點，能實現比較恒定的瞬時傳動比，有利于齒輪20和齒條10正常嚙合傳動的過程中具有較好的平穩性。請參照附圖5及附圖6，優選地，所述交線214的延長線通過齒輪20中心，且相鄰的兩倒角面213對稱設置于交線214兩側。采用對稱設置的兩倒角面213，一方面可以方便對齒輪20端面進行倒角加工，增強齒輪20零件的通用性，另一方面的作用在于齒輪20從不同位置進入齒條10嚙合過程中，對齒條10的沖擊大小類似，且兩者嚙合的時間也基本相同，兩倒角面213在使用過程中受到的磨損也基本相同，避免單側磨損過快、降低齒輪20的使用壽命。進一步地，齒輪齒條傳動組件包括一個齒輪20和與齒輪20嚙合的多個齒條10。為方便說明，請參照附圖1及附圖7，以一個齒輪20和兩個齒條10為例來進行說明。假設齒輪20與第一齒條10a初始狀態為嚙合，齒輪20沿附圖7所示w方向移動嚙合即可進入第二齒條10b。采用一個齒輪20和與齒輪20嚙合的多個齒條10的傳動結構，整體比較緊湊，形成可切換的齒輪齒條傳動方式，從而能實現傳動裝置的小型化和多功能化。請參照附圖1及附圖7，可以理解的是，齒輪齒條傳動組件也可以包括一個齒條10和與齒條10嚙合的多個齒輪20。一個齒輪20和多個齒條10的結構與上述一個齒條10和多個齒輪20的結構的主要區別在于，此時齒條10為主動件，齒輪20的位置在于齒條10嚙合的過程中相對固定不動。請參照附圖1及附圖7，同樣可以理解的是，齒輪齒條傳動組件還可以包括多個齒條10和與齒條10嚙合的多個齒輪20。此時齒輪20和齒條10均可作為主動件，也可以作為固定不動的從動件，從而實現多種不同的齒輪齒條連接方式。進一步地，如附圖2及附圖5所示，齒條10和齒輪20的齒形是直齒。直齒的結構設計比較簡單，加工制造工藝成熟，傳動效率高且傳動噪聲相對較小，是目前齒輪齒條傳動結構中最主要的齒形種類。本發明實施例還提供一種傳動設備，傳動設備包括上述的齒輪齒條傳動組件。所述齒輪齒條傳動組件采用上述的結構形式，此處不再贅述。此種傳動設備，結構設計比較緊湊，且傳動方式多樣，可滿足工業生產中的各種類型的需要。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12