一种齿条切割方法及齿条升降装置 |
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| 申请号 | CN201610522881.2 | 申请日 | 2016-07-05 | 公开(公告)号 | CN106064258A | 公开(公告)日 | 2016-11-02 |
| 申请人 | 武汉船用机械有限责任公司; | 发明人 | 朱正都; 王鑫磊; 陈佳俊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 齿条 切割方法及齿条升降装置，属于升降装置领域。切割方法包括：根据割嘴切割出的割缝宽度a和基准齿条的参数信息，确定割嘴移动的第一轨迹半径r和第二轨迹半径R，所述参数信息包括所述基准齿条的齿顶高Ha、齿根高Hf和顶隙；根据所述参数信息、所述第一轨迹半径r和第二轨迹半径R控制所述割嘴移动，从而通过所述割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，所述第一齿条和所述第二齿条的齿形均与所述基准齿条的齿形相同。本发明提高了齿条的加工效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种齿条切割方法，其特征在于，适用于采用割嘴一次移动形成的割缝同时切割出第一齿条和第二齿条的齿，切割出的所述第一齿条和所述第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，所述切割方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种齿条切割方法及齿条升降装置技术领域[0001] 本发明属于升降装置领域，特别涉及一种齿条切割方法及齿条升降机构。 背景技术[0003] 其中，桩腿包括与齿轮箱相配合的齿条，目前加工齿条的方法通常为：先将原材料钢板切割为多个较小的加工钢板，然后对加工钢板进行切割，经切割后，会将加工钢板切割为两个部分，每个部分都对应一个齿形，其中一个齿形能够满足加工需求(与齿轮箱相匹配)，而另一个齿形则无法满足加工需求，所以导致该齿形对应的部分钢板废弃，如此一来，导致了加工的废料量较大，且加工效率非常低下。 发明内容[0004] 为了解决齿条的加工效率低下的问题，本发明实施例提供了一种齿条切割方法及齿条升降机构。所述技术方案如下： [0005] 一方面，本发明实施例提供了一种齿条切割方法，适用于采用割嘴一次移动形成的割缝同时切割出第一齿条和第二齿条的齿，切割出的所述第一齿条和所述第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，所述切割方法包括： [0006] 根据所述割嘴切割出的割缝宽度a和基准齿条的参数信息，确定所述割嘴移动的第一轨迹半径r和第二轨迹半径R，所述参数信息包括所述基准齿条的齿顶高Ha、齿根高Hf和顶隙，所述第一轨迹半径r为所述割嘴靠近所述第一齿条的一侧在所述第一齿条的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径，所述第二轨迹半径R为所述割嘴远离所述第一齿条的一侧在所述第一齿条的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径； [0007] 根据所述参数信息、所述第一轨迹半径r和第二轨迹半径R控制所述割嘴移动，从而得到所述第一齿条和所述第二齿条。 [0008] 进一步地，所述切割方法还包括： [0010] 进一步地，所述基准齿条的顶隙通过如下公式计算得到， [0011] [0012] 其中，c*为所述基准齿条的顶隙系数，c*m为所述基准齿条的顶隙。 [0013] 进一步地，所述基准齿条的齿顶高Ha通过如下公式计算得到， [0014] Ha＝ha*m。 [0015] 进一步地，所述基准齿条的齿根高Hf通过如下公式计算得到， [0016] Hf＝Ha+c*m。 [0017] 进一步地，所述第一轨迹半径r和所述第二轨迹半径R通过如下公式组分别计算得到， [0018] [0019] [0020] 其中，H1为第一基准齿条的两个齿侧的延长线分别与齿顶的延长线的交点之间的距离，H2为第二基准齿条的两个齿侧的延长线分别与齿根的延长线的交点之间的距离。 [0021] 进一步地，所述H1和H2通过如下公式计算得到， [0022] [0023] [0024] 另一方面，本发明实施例提供了一种齿条升降装装置，所述齿条升降装置包括多个撑管、多个齿条以及与所述多个齿条一一对应的弦管和齿轮箱，所述齿条由上述切割方法制造。 [0025] 在本发明的一种实现方式中，各所述齿条分别固定插装在各自对应的所述弦管上，所述齿条沿所述弦管的长度方向布置。 [0026] 在本发明的另一种实现方式中，所述多个弦管通过所述多个撑管相连，所述多个撑管构成桁架结构。 [0027] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是： [0028] 在通过本发明实施例所提供的切割方法加工齿条时，首先提供满足设计要求的基准齿条，通过基准齿条的齿顶高、齿根高和顶隙以及割嘴切割出的割缝宽度，确定割嘴移动的第一轨迹半径和第二轨迹半径，然后根据齿顶高、齿根高、顶隙、第一轨迹半径和第二轨迹半径，通过割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，使得第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，从而使得第一齿条和第二齿条均满足设计要求，进而提高了齿条的加工效率。附图说明 [0029] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0030] 图1是本发明实施例一提供的切割方法的流程图； [0031] 图2是本发明实施例二提供的切割方法的流程图； [0032] 图3是本发明实施例二提供的第一基准齿条和第二基准齿条的啮合示意图； [0033] 图4是本发明实施例三提供的齿条的安装示意图； [0034] 图中各符号表示含义如下： [0035] 1-齿条，2-弦管，A-第一基准齿条，B-第二基准齿条。 具体实施方式[0036] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。 [0037] 实施例一 [0038] 本发明实施例提供了一种齿条切割方法，如图1所示，该切割方法适用于采用割嘴一次移动形成的割缝同时切割出第一齿条和第二齿条的齿，切割出的第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，该切割方法包括： [0039] 步骤101：根据割嘴切割出的割缝宽度a和基准齿条的参数信息，确定割嘴移动的第一轨迹半径r和第二轨迹半径R，参数信息包括基准齿条的齿顶高Ha、齿根高Hf和顶隙，第一轨迹半径r为割嘴靠近第一齿条的一侧在第一齿条的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径，第二轨迹半径R为割嘴远离第一齿条的一侧在第一齿条的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径。 [0040] 其中，齿顶高Ha为基准齿条的分度线到齿顶线之间的距离，齿根高Hf为基准齿条的分度线到齿根线之间的距离，顶隙为两个基准齿条相互啮合时，齿顶到齿根之间的距离。 [0041] 步骤102：根据参数信息、第一轨迹半径r和第二轨迹半径R控制割嘴移动，从而得到第一齿条和第二齿条。 [0042] 在通过本发明实施例所提供的切割方法加工齿条时，首先提供满足设计要求的基准齿条，通过基准齿条的齿顶高、齿根高和顶隙以及割嘴切割出的割缝宽度，确定割嘴移动的第一轨迹半径和第二轨迹半径，然后根据齿顶高、齿根高、顶隙、第一轨迹半径和第二轨迹半径，通过割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，使得第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，从而使得第一齿条和第二齿条均满足设计要求，进而提高了齿条的加工效率。 [0043] 实施例二 [0044] 本发明实施例提供了一种齿条切割方法，下面以常见的300ft平台的齿条为例进行说明，参见图2，该切割方法适用于采用割嘴一次移动形成的割缝同时切割出第一齿条和第二齿条的齿，切割出的第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，该切割方法包括： [0045] 步骤201：根据基准齿条的期望承载能力，按照计算标准确定基准齿条的模数m、压力角α和齿顶高系数ha*。 [0046] 其中，压力角α为基准齿条的齿侧的倾斜度，齿顶高系数ha*为齿顶高ha与模数m之间的比值。 [0047] 具体地，计算标准可以为《机械设计手册》、《AGMA标准》或者《ISO标准》等，本发明对此不做限制。 [0048] 在本实施例中，齿条的模数m＝80，压力角α＝30°，齿顶高系数ha*＝0.9875，割缝宽度a＝4mm。 [0049] 步骤202：计算得到基准齿条的齿顶高Ha。 [0050] 参见图3，实现时，基准齿条可以包括齿形相同的第一基准齿条A和第二基准齿条B，将第一基准齿条A的齿顶和第二基准齿条B的齿根相抵，此时第一基准齿条A和第二基准齿条B之间存在如下参数关系： [0051] [0052] [0053] 其中，r为割嘴靠近第一基准齿条A的一侧在第一基准齿条A的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径，R为割嘴远离第一基准齿条A的一侧在第一基准齿条A的齿侧和齿顶之间移动时产生的轨迹半径，b为第一基准齿条A的齿顶和第二基准齿条B的齿根相抵部分的长度，H1为第一基准齿条A的两个齿侧的延长线分别与齿顶的延长线的交点之间的距离，H2为第二基准齿条B的两个齿侧的延长线分别与齿根的延长线的交点之间的距离； [0054] 根据公式(1)和公式(2)得出： [0055] [0056] 进一步地，第一基准齿条A和第二基准齿条B之间还存在如下参数关系： [0057] [0058] [0059] 其中，p为基准齿条的节距； [0060] 根据公式(4)和公式(5)得出： [0061] H1-H2＝2(Hf-Ha)·tan(α)＝2c*m·tan(α)； (6) [0062] 其中，c*为顶隙系数。 [0063] 进一步地，根据公式(3)和公式(6)得出： [0064] [0065] 将a＝4，α＝30°带入公式(7)，计算的到齿条的顶隙为-4，从而在保证了齿条正常啮合的前提下，提高了齿条的强度。 [0066] 步骤203：计算得到基准齿条的齿顶高Ha。 [0067] 实现时，通过齿顶高系数ha*计算得到齿顶高Ha＝ha*m＝0.9875×80＝79mm。 [0068] 步骤204：计算得到基准齿条的齿根高Hf。 [0069] 实现时，齿根高Hf＝Ha+c*m＝79-4＝75mm。 [0070] 步骤205：分别计算得到第一轨迹半径r和第二轨迹半径R。 [0071] 实现时，第一基准齿条A和第二基准齿条B之间还存在如下参数关系： [0072] p＝πm＝H1+H2+2(Ha+Hf)tan(α)； (8) [0073] 根据公式(3)和公式(8)得出： [0074] [0075] [0076] 将齿顶高Ha＝79mm，齿根高Hf＝75mm，a＝4带入公式(9)和(10)计算得到H1＝34.442mm，H2＝39.061mm。 [0077] 进一步地，由于a＝R-r，所以将H1＝34.442mm，H2＝39.061mm带入公式(1)和(2)计算得出R＝16mm，r＝12mm。 [0078] 步骤206：根据参数信息、第一轨迹半径r和第二轨迹半径R控制割嘴移动，从而通过割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同。 [0079] 实现时，通过火焰切割工艺切割得到第一齿条和第二齿条。 [0080] 在通过本发明实施例所提供的切割方法加工齿条时，首先提供满足设计要求的基准齿条，通过基准齿条的齿顶高、齿根高和顶隙以及割嘴切割出的割缝宽度，确定割嘴移动的第一轨迹半径和第二轨迹半径，然后根据齿顶高、齿根高、顶隙、第一轨迹半径和第二轨迹半径，通过割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，使得第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，从而使得第一齿条和第二齿条均满足设计要求，进而提高了齿条的加工效率。 [0081] 实施例三 [0082] 本发明实施例提供了一种齿条升降装装置，该齿条升降装置包括多个撑管、多个齿条1以及与多个齿条一一对应的弦管2和齿轮箱，其特征在于，齿条1由实施例一和二的切割方法制造。 [0083] 参见图4，在本实施例中，各齿条1分别固定插装在各自对应的弦管2上，齿条1沿弦管2的长度方向布置，弦管2起到了支撑和保护齿条1的作用。 [0084] 优选地，多个弦管2通过多个撑管相连，多个撑管构成桁架结构，从而提高了多个弦管2之间的结构稳定性。 [0085] 在通过本发明实施例所提供的切割方法加工齿条时，首先提供满足设计要求的基准齿条，通过基准齿条的齿顶高、齿根高和顶隙以及割嘴切割出的割缝宽度，确定割嘴移动的第一轨迹半径和第二轨迹半径，然后根据齿顶高、齿根高、顶隙、第一轨迹半径和第二轨迹半径，通过割嘴一次移动形成的割缝切割得到第一齿条和第二齿条，使得第一齿条和第二齿条的齿形均与基准齿条的齿形相同，从而使得第一齿条和第二齿条均满足设计要求，进而提高了齿条的加工效率。 |
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