阅读说明：本技术 一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构 (Single-cylinder gear rack multi-stage telescopic mechanism ) 是由 曾鸣 曾刚 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构,包括内外相套的基本臂(1)、一节臂(2)、二节臂(3)和液压缸(5),所述液压缸(5)设置于一节臂(2)上,所述一节臂(2)一侧设置有通过第一传动轴(10)连接的第一传动箱(7)和第二传动箱(11)；所述第一传动箱(7)连接有与设置于基本臂(1)上的第一齿条(9)啮合的第一后端齿轮(8)；所述第二传动箱(11)连接有与设置于二节臂(3)上的第二齿条(6)啮合的第一前端齿轮(12)。利用简单的齿轮齿条传动在多节内外相套的伸缩臂中进行运动的传递转化,实现多级同步伸缩,结构简单,传动简明,工作可靠。(The invention discloses a single-cylinder gear rack multistage telescoping mechanism, which comprises a basic arm (1), a first-section arm (2), a second-section arm (3) and a hydraulic cylinder (5), wherein the basic arm (1), the first-section arm (2), the second-section arm (3) and the hydraulic cylinder (5) are sleeved with one another from inside to outside, the hydraulic cylinder (5) is arranged on the first-section arm (2), and one side of the first-section arm (2) is provided with a first transmission case (7) and a second transmission case (11) which are connected through a first transmission; the first transmission box (7) is connected with a first rear end gear (8) meshed with a first rack (9) arranged on the basic arm (1); the second transmission case (11) is connected with a first front end gear (12) meshed with a second rack (6) arranged on the two-section arm (3). The multi-stage synchronous telescopic arm has the advantages of simple structure, simple transmission and reliable work.)

一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构

技术领域

本发明涉及工程机械伸缩机构领域，尤其涉及一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构。

背景技术

工程机械多节臂单液压缸多级伸缩机构当前主流技术有两种：单缸绳排伸缩和单缸插销伸缩。两种形式皆机构复杂，传动繁琐，调试维护难度高。而且单缸插销伸缩需往复逐级操纵，影响工作效率。起重臂多级伸缩技术是制约其承载能力和工作性能的关键，需要研究结构简单，传动简明，工作可靠的新型伸缩机构。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构，包括内外相套的基本臂、一节臂、二节臂和液压缸，所述液压缸设置于一节臂上，其特征在于，所述一节臂一侧设置有通过第一传动轴连接的第一传动箱和第二传动箱；所述第一传动箱连接有与设置于基本臂上的第一齿条啮合的第一后端齿轮；所述第二传动箱连接有与设置于二节臂上的第二齿条啮合的第一前端齿轮。

进一步的，所述第一传动箱包括锥齿运动副，将第一后端齿轮的转动传递至第一传动轴。

进一步的，所述第二传动箱包括第一锥齿运动副和反向齿轮副，第一传动轴的转动依次经第二锥齿运动副和反向齿轮副传递至第一前端齿轮。

进一步的，所述第一前端齿轮与第一后端齿轮的总传动比为1。

进一步的，伸缩机构还包括与二节臂相套的三节臂，所述二节臂一次侧设置有通过第二传动轴连接的第三传动箱和第四传动箱；所述第三传动箱连接有与设置于一节臂上的第三齿条啮合的第二后端齿轮；所述第四传动箱连接有与设置于三节臂上的第四齿条啮合的第二前端齿轮。

本发明的有益效果在于：本发明利用简单的齿轮齿条传动在多节内外相套的伸缩臂中进行运动的传递转化，实现多级同步伸缩，结构简单，传动简明，工作可靠。

附图说明

图1是实施例一结构示意图；

图2是实施例一完全伸出状态图；

图3是齿轮齿条传动机构示意图；

图4是实施例二结构示意图；；

其中1-基本臂，2-一节臂，3-二节臂，4-三节臂，5-液压缸，6-第二齿条，7-第一传动箱，8-第一后端齿轮，9-第一齿条，10-第一传动轴，11-第二传动箱，12-第一前端齿，13-第一锥齿运动副，14-第二锥齿运动副，15-反向齿轮副，16-第二传动轴，17-第三传动箱，18-第四传动箱，19-第三齿条，20-第二后端齿轮，21-第四齿条，22-第二前端齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，一种单缸齿轮齿条多级伸缩机构，包括内外相套的基本臂1、一节臂2、二节臂3和液压缸5，所述液压缸5设置于一节臂2上，其特征在于，所述一节臂2一侧设置有通过第一传动轴10连接的第一传动箱7和第二传动箱11；所述第一传动箱7连接有与设置于基本臂1上的第一齿条9啮合的第一后端齿轮8；所述第二传动箱11连接有与设置于二节臂3上的第二齿条6啮合的第一前端齿轮12。

如图2所示，一节臂2作为主动臂由液压缸5从基本臂1中推出，二节臂3作为从动臂由齿轮齿条传动机构同步推出：当一节臂2被液压缸5从基本臂1中推出时，一节臂2后端与基本臂1第一齿条9啮合的第一后端齿轮8受力转动，一节臂2的直线位移转化为旋转运动，经第一传动箱7改换方向后驱动第一传动轴10，第一传动轴10将力矩传至第二传动箱11，改换方向和转向后驱动第一前端齿轮12转动，齿轮12拨动二节臂3第二齿条6，旋转再转化为直线位移，二节臂3同时被推出。主动臂缩回时，后端齿轮转动反向，工作过程相同，各节臂同步缩回。

在本实施例中，如图3所示，所述第一传动箱7包括第一锥齿运动副13，将第一后端齿轮8的转动传递至第一传动轴10。所述第二传动箱11包括第二锥齿运动副14和反向齿轮副15，第一传动轴10的转动依次经锥齿运动副14和反向齿轮副15传递至第一前端齿轮12。

主动臂2伸缩时，第一后端齿轮8受第一齿条9作用转动，同轴上的第一锥齿运动副13将横轴线转动变为纵轴线转动，经纵向第一传动轴10传至第二锥齿传动副14，变回为横轴线转动，经反向齿轮副15改变转向后驱动第一前端齿轮12转动，拨动二节臂3的第二齿条6，二节臂3被一节臂2带动而同时伸缩。

在本实施例中，所述第一前端齿轮12与第一后端齿轮8的总传动比为1，从动臂与主动臂以相同速度伸缩同样行程。有特殊要求时，总传动比可以大于或小于1，从动臂可实现不同于主动臂的速度和行程。

实施例二

本实施例在实施例1的基础上增加内臂，如图4所示，伸缩机构还包括与二节臂3相套的三节臂4，所述二节臂3一次侧设置有通过第二传动轴16连接的第三传动箱17和第四传动箱18；所述第三传动箱17连接有与设置于一节臂2上的第三齿条19啮合的第二后端齿轮20；所述第四传动箱18连接有与设置于三节臂4上的第四齿条21啮合的第二前端齿轮22。

伸缩臂伸出时，一节臂2由液压缸5从基本臂1中推出，二节臂3和三节臂4则是由两套齿轮齿条传动机构同步推出。二节臂3作为一节臂2的从动臂伸出，其工作过程与实施例1相同，此时二节臂3同时作为第二级主动臂带动三节臂4同步伸出，其工作过程与第一级相同，在此基础上可继续增加伸缩臂，组成多级同步伸缩机构。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。