[发明专利]二轴座式自重消隙数控变位机在审
申请号: | 201410277056.1 | 申请日: | 2014-06-11 |
公开(公告)号: | CN105276137A | 公开(公告)日: | 2016-01-27 |
发明(设计)人: | 王斌武;孙艳华;魏真;张宝磊 | 申请(专利权)人: | 桂林航天工业学院 |
主分类号: | F16H55/18 | 分类号: | F16H55/18;F16H57/12 |
代理公司: | 暂无信息 | 代理人: | 暂无信息 |
地址: | 541004 *** | 国省代码: | 广西;45 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二轴座式 自重 数控 变位 | ||
(一)技术领域
本发明涉及数控变位机机械传动结构,具体为二轴座式数控变位机中的一种消除齿轮传动中反向间隙的机械传动结构。
(二)背景技术
为了提高数控设备的传动精度,需要消除齿轮传动的反向间隙,目前,在消除齿轮传动中反向(正反向转换时)间隙方面的方法,一种是利用弹簧或螺栓预先施一个加载力来消除一对啮合的齿轮的传动间隙。对于不同类型的齿轮传动,弹簧加载的方式不同,如在圆锥齿轮传动中,将弹簧力加载在一齿轮的轴线方向上,使一对齿轮保持紧密啮合,从而消除传动间隙;在直齿圆柱齿轮传动中,将从动轮做成由两片薄片齿轮组成,两片薄片齿轮在弹簧力的作用下产生错齿,使其中一片齿轮的左侧和另一片齿轮的右侧分别紧贴在主动齿轮的齿槽左右两侧,达到了消隙的目的。这类方法在弹簧的设计方面较难,并且传动效率不可避免会降低,结构相对较复杂。
(三)发明内容
在二轴座式数控变位机中,工作台的运动分为竖直轴和水平轴两个轴方向的旋转运动,为了提高机械传动精度,需消除齿轮在传动中由于正反向转换时存在的传动间隙,本发明提供一种不用借助弹簧、螺栓等外部产生加载力的机构,而是利用传动部件自身重量的作用,来实现消除齿轮传动间隙的结构。所采用的技术方案包括工作台水平轴传动的齿轮消隙结构和工作台竖直轴传动的齿轮消隙结构。
所述的工作台水平轴传动的齿轮消隙结构,包括支座、连杆体、联板、销轴、主动齿轮、主动轴、被动齿轮、配重件。其工作原理是:作为动力源的伺服电机通过变速机构将动力传递给主动轴,与主动轴固定连接的主动齿轮与被动齿轮相啮合,将转动传递给被动齿轮,与工作台水平轴固定联接的被动齿轮带动工作台在水平轴方向转动,其中伺服电机和变速机构的重量作用在主动轴上,主动轴通过主动齿轮又将重力作用在被动齿轮上,从而使被动齿轮与主动齿轮的啮合处成为支撑上述各传动部件重力的支撑点,为了使支撑点的平衡,在主动轴上安装有配重件来加以平衡。
在上述各传动部件的重力作用下,使主动齿轮啮合齿的左侧与右侧紧贴在被动齿轮齿槽的左右两侧,达到消除齿轮反向传动的间隙。
为了更好地保证主动齿轮与被动齿轮的有效啮合,在主动轴上安装有连杆体,所述的连杆体一端的孔以铰链联接方式安装在主动轴,另一端的孔与支座上的孔通过销轴以铰链方式联接,支座安装固定在数控变位机的底座上,主动齿轮及其传动组件可绕销轴以连杆体为摇杆上下浮动。为了保证工作过程中力的平衡和齿轮的啮合效果,主动轴上安装有两个连杆体,分别布置在主动齿轮的两侧,两个连杆体间通过几个联板来固定联接,使其成为一个平面体。
所述的被动齿轮可以为外啮合齿轮或内啮合的内齿圈。
所述的工作台竖直轴传动的齿轮消隙结构,包括工作台竖直轴、圆锥齿轮I、圆锥齿轮II、轴承、水平传动轴。其工作原理是:伺服电机将动力传递给水平传动轴,水平传动轴带动与其固定联接的圆锥齿轮II转动,所述的圆锥齿轮II与圆锥齿轮I是一对啮合的齿轮,圆锥齿轮II带动圆锥齿轮I转动,从而带动与圆锥齿轮I固定联接的工作台竖直轴转动。所述的轴承为既能承受径向力,又能承受轴向力的轴承。由于工作台以及工作台竖直轴上的各传动件的重量通过圆锥齿轮I作用在圆锥齿轮II上,圆锥齿轮II在轴承的支承下,沿水平传动轴的轴向移动受到限制,从而使圆锥齿轮I的齿的左侧与右侧紧贴在圆锥齿轮II齿槽的左右两侧,达到消除齿轮反向传动的间隙。
本发明的优点:
不用借助外部加载机构的作用力,如弹簧、螺栓预紧的作用力,而是利用传动机构自身的重力作用来实现齿轮传动的消隙,结构简单,易于设计,安装、维护及使用方便,制造成本低,性能稳定。
(四)附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1为工作台水平轴传动的齿轮消隙结构示意图,图2为图1中的A-A剖视图,
图3为工作台竖直轴传动的齿轮消隙结构示意图,图4为工作台水平轴传动的齿轮消隙另一种结构示意图。
在图中,1.支座,2.连杆体,3.主动齿轮,4.扇形内齿圈,5.工作台水平轴,6.主动轴,7.销轴,8.联板,9.水平传动轴,10.角接触球轴承,11.圆锥齿轮I,12.工作台竖直轴,13.圆锥齿轮II,14.变速机构,15.伺服电机,16.配重件,17.大齿轮。
(五)具体实施方式
实施例1
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