[发明专利]同轴双齿轮消隙装置

说明书

所属领域

本发明涉及到一种机床齿轮的消隙装置，具体为同轴双齿轮消隙装置，特别是满足数控重型卧式车床纵向传动的要求。

背景技术

目前我国的数控重型卧式车床，纵横拖板上有两个独立的进给机构，一个是纵向移动轴，一个是装在纵向拖板上的横向移动轴，这两个运动分别由单独的交流伺服电机驱动，通过数控系统可以实现纵向和横向的联动，还可以和主轴旋转联动，实现车螺纹或恒速切削。纵向进给是伺服电机通过电机带动一个斜齿轮轴，斜齿轮轴与床身上的斜齿条啮合，实现纵横拖板的纵向进给运动。但一般齿轮、齿条在传动的过程中，由于制造误差、安装误差等因素，齿轮和齿条在传动时会存在间隙，这就会影响传动的平稳性，进而导致机床产生加工误差。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术中的不足，提出和涉及一种同轴双齿轮消隙装置，使在机床使用过程中，实现纵横拖板在纵向移动时的无间隙运动，以保证机床生产加工中的精度和减少加工误差。

本发明所说的同轴双齿轮消隙装置，包括齿条、同轴双齿轮、齿轮驱动机构、调整与锁紧机构、伺服电机、连接箱等组成。所采用的技术方案是：在机床的刀架床身处，设置有一套同轴双齿轮消隙装置，其双齿轮消隙装置包括：齿条、空心齿轮轴、实心齿轮轴、调整机构及锁紧机构，同轴双齿轮消隙装置设置在机床的刀架床身和纵横拖板之间。齿条固定在床身上，在所说的空心齿轮轴和实心齿轮轴前端均设置有齿轮，空心齿轮轴和实心齿轮轴的轴颈处设置有相互配合的锥度，空心齿轮轴套装在实心齿轮轴上，实心齿轮轴尾端设置有调整与锁紧机构，实心齿轮轴与空心齿轮轴前端的齿轮同时与齿条的齿槽啮合，由空心齿轮轴和实心齿轮轴构成的同轴双齿轮与齿轮驱动机构相联接。当纵横拖板移动时，两个齿轮轴的轮齿部分与床身齿条的同一个齿槽啮合，由于接触点在两个相反方向，产生张紧力，消除了传动时的间隙。

本发明所说的同轴双齿轮消隙装置，结构简单，调整与锁紧简便、制造成本低，由电机驱动同轴双齿轮，与床身上的齿条相啮合，带动纵横拖板移动。

经检验，本发明所说的同轴双齿轮消隙装置，应用在数控重型卧式车床上后，可满足数控重型卧式车床高精度无间隙传动的要求。

附图说明

图1：同轴双齿轮消隙装置结构图；

图2：同轴双齿轮消隙装置外观图；

图3：消隙效果图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明所述的同轴双齿轮消隙装置的结构和原理作进一步的描述和说明。

图1为本发明所说同轴双齿轮消隙装置结构图，在机床刀架床身与纵横拖板之间，设置有一套双齿轮消隙装置，其双齿轮消隙装置包括：空心齿轮轴3、实心齿轮轴4、齿条5、调整机构6、锁紧机构7、齿轮8、齿轮8'、纵横拖板9，空心齿轮轴3类似于轴套，前端的内孔有锥度，实心齿轮轴4前端设置有一个齿轮，轴颈处也带有锥度，和空心齿轮轴3内锥孔的锥度相同，实心齿轮轴4尾端设置有一段用于安置锁紧机构7（如锁紧螺母）的螺纹，实心齿轮轴4设置于空心齿轮轴3内，两轴前端的轮齿部分同时与齿条5的同一个齿槽啮合，调整时，可用扳手调节实心齿轮轴4尾端的调整机构6（如内六角孔），使实心齿轮轴4转动一定的角度，即使其实心齿轮轴4上的齿轮8与空心齿轮轴3上的齿轮8’错开，达到如图3所示的效果，两个齿轮8、8’分别与齿条5齿槽的两个侧面接触，产生张紧力，消除齿轮与齿条之间的间隙，再拧紧实心齿轮轴4尾端的锁紧螺母，拉紧实心齿轮轴4，使空心齿轮轴3和实心齿轮轴4的两个锥面相接触。由于两个锥面能机械自锁，两根轴的齿轮的相对位置被固定，因此可消除齿轮与齿条间的间隙。

本发明所说的锁紧机构是，在实心齿轮轴尾端设置有螺纹，锁紧机构设置在螺纹上，用紧固装置定位。所说的调整机构设置在实心齿轮轴尾端，为可以实现使实心齿轮轴转动的机构，如在实心齿轮轴尾端开设内六角孔，或四方孔，或矩形孔，或设置相应的凸台等结构形式。所说的同轴双齿轮轴的驱动机构，由伺服电机、连接箱所构成,可驱动纵横拖板9纵向移动。

图2为同轴双齿轮消隙装置外观图。包括：伺服电机1、连接箱2、空心齿轮轴3、实心齿轮轴4、齿条5。连接箱2安装在纵横拖板9上，伺服电机1通过连接箱2中的传动机构，把动力传至同轴空心齿轮轴3和实心齿轮轴4，传动开始后，空心齿轮轴3和实心齿轮轴4前端的齿轮8、8’同时与齿条5的一个齿槽接触，保证纵横拖板在纵向实现无间隙的进给运动。图3为两个齿轮在消隙时的效果图，齿轮8的轮齿部分与齿条5的齿槽的左侧接触，另一齿轮8'的轮齿部分与齿槽的右侧接触（即图中虚线所示），消除齿槽的间隙，在传动时无间隙，提高机床传动精度。

本发明所说的同轴双齿轮消隙装置的工作原理是：当空心齿轮轴3和实心齿轮轴4的两个齿轮8、8'同时和齿条5的一个齿槽啮合时，调整齿轮轴的角度，使两个齿轮分别接触齿条齿槽的两侧，再拧紧实心轮轴4上的锁紧螺母6，由于空心齿轮轴3带有内锥孔，实心齿轮轴4带有外锥型，两锥面接触后，经锁紧螺母6拉紧，在拉力的作用下就会产生机械自锁，保证空心齿轮轴3和实心齿轮轴4的相对位置不变，它们各自所带的齿轮与齿条啮合时一直保持这种相对位置，双齿轮和齿条就会一直处于无间隙啮合的状态，即达到传动时消隙的目的。