CN103062348A - 可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置，属于机械传动技术领域。该装置主要由滚销齿轮、次摆线齿条组成，靠滚销齿轮与次摆线齿条组成的齿条副传递运动。次摆线齿条的每个轮齿的工作齿廓为一条平次摆线内等距线，且各齿沿齿宽方向具有一定锥度。与之相啮合的滚销齿轮设置有多个与齿条同锥度的滚销。本发明具有互换性好，维护成本低，啮合时不产生背隙，且能够补偿传动过程中因磨损产生的齿隙，可实现正反转的平稳过渡，传动精度高，使用寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置，属于机械传动技术领域。
背景技术
由于生产技术的需要，经常需要将回转运动转变成往复的直线运动，或者将直线运动转变成回转运动。通常采用齿轮齿条传动副来实现两种运动形式的相互转换。
齿条传动是一种通过齿轮与齿条的啮合实现旋转运动与直线运动的转换的传动形式。目前应用在齿条传动的齿条，主要有两种：直齿齿条、斜齿齿条。分别与渐开线直齿圆柱齿轮、渐开线斜齿圆柱齿轮配对使用。直齿条与齿轮啮合时存在冲击、重合度小、传动不平稳；斜齿齿条与齿轮啮合时，重合度、传动平稳性等得到改善，但是存在轴向力。这两种齿轮齿条啮合过程中只有1～2个齿接触，且存在齿侧间隙，往复运动时会产生噪音且不断有误差积累，降低了传动精度，因此不足以满足传动精度要求不高的范围。
申请号为CN102459955A的发明专利提供了一种动力传递装置，由滚销齿轮以及正齿轮组成，其中正齿轮采用摆线齿形，齿根部具有多边形的齿根部空间，且边缘经过圆化处理，从而解决摆线齿廓的根切问题；通过相对于滚轮与齿条的径向组装距离施加预负载，用以消除安装时产生的初始背隙。此装置解决了渐开线齿条传动往复运动传动精度低、往复运动噪音大、磨损严重等问题，但是由于齿根部空间的特殊处理增加了制造难度，而且导致齿条在齿根部的形状、尺寸急剧变化而产生应力集中现象，降低齿条的使用寿命；另外，鉴于摆线传动的不可分性，滚轮与齿条的中心距一旦确定便不可变更，因此在传动过程中因滚销及齿条磨损导致的背隙无法消除，产生齿隙之后只有通过更换滚销才能证传动精度。
发明内容
本发明的目的是为了满足高速、高精度要求，消除传动过程中因磨损产生的齿隙而提供一种可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置。
实现本发明的具体技术方案是:
本发明所述的可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置, 采用的技术方案如图1、2、3、4、5、6所示。该装置由次摆线齿条A和滚销齿轮B组成。该装置有两种结构：结构一由单个次摆线齿条A和单个滚销齿轮B啮合，结构二由两列次摆线齿条A齿厚较小侧相向或相背布置，与两个并列的滚销齿轮B分别啮合，图6为两列次摆线齿条A齿厚较小侧相向布置。结构一主要用于轻载场合，即轴向力较小的工作场合；结构二主要用于重载场合，即轴向力较大的工作场合，并且两个次摆线齿条A面对面或背对背布置消除轴向力。
所述的次摆线齿条A的每个轮齿的工作齿廓为一条平次摆线内等距线6；次摆线齿条A各齿沿齿宽方向的锥度为4°～10°，齿厚沿齿宽方向线性变化，如图4所示，齿厚由a1经线性变化至a2。
所述的滚销齿轮B由承载板Ⅰ1,滚销2，深沟球轴承3，承载板Ⅱ4和紧固螺母5组成，其特征在于：滚销2与次摆线齿条A锥度相同，滚销2周向均匀布置于滚销齿轮B的分度圆7上，且滚销2两端分别安装有一个相同规格的深沟球轴承3，滚销2通过深沟球轴承3支撑于承载板Ⅰ1和承载板Ⅱ4的孔内，紧固螺母5固连于承载板Ⅱ4上端面。
所述的滚销齿轮B的齿数大于等于5。
本发明的有益效果：(1) 滚销可拆卸，互换性好，滚销损坏只需单独更换损坏滚销而无需整体更换，维护成本较低；(2) 滚销与齿条啮合时不产生背隙，且啮合过程中始终有2～3个齿参与接触，可以实现不间断正反转；(3) 滚销为锥形，通过将滚销齿轮沿滚轮轴线向滚销小端推进消除齿隙，能补偿装置传动过程中因磨损产生的齿隙，保证传动精度的同时因不用频繁更换滚销而延长滚销的使用寿命。
附图说明
图1为本发明在齿宽方向中央截面A-A的啮合原理。
图2为本发明的滚销及两端轴承的分解透视图。
图3为本发明的滚销齿轮的分解透视图。
图4为本发明的次摆线齿条的单齿透视图。
图5为本发明结构一的结构示意图。
图6为本发明结构二的结构示意图。
图中：A、次摆线齿条，B、滚销齿轮，1、承载板Ⅰ，2、滚销，3、深沟球轴承，4、承载板Ⅱ，5、紧固螺母，6、平次摆线内等距线，7、分度圆。
具体实施方式
实施方式一：
如图5所示，滚销齿轮B为驱动部件，次摆线齿条A为从动部件。连接电机的滚销齿轮B执行旋转运动，与滚销齿轮B啮合的次摆线齿条A执行直线运动，由此实现运动形式的转换。本发明的权利范围并不限于此并且可以有相反的情况。
在安装过程中，应保证次摆线齿条A与滚销齿轮B之间有一微小的预紧力，以实现啮合零背隙，并记下该预紧力的大小，作为预定预紧力。传动过程中因磨损产生齿隙时，将滚销齿轮B向滚销小端推进，直至次摆线齿条A与滚销齿轮B之间的压力达到预定预紧力，使次摆线齿条A与滚销齿轮B的齿隙得以消除，从而补偿传动误差，保证传动精度。
实施方式二：
如图6所示，并列的两个滚销齿轮B为驱动部件，次摆线齿条A为从动部件。连接电机的两个滚销齿轮B同步执行旋转运动时，与两个滚销齿轮B啮合的次摆线齿条A执行分别直线运动，由此实现运动形式的转换。本发明的权利范围并不限于此并且可以有相反的情况。
在安装过程中，应保证两列次摆线齿条A分别与滚销齿轮B之间有一微小的预紧力，以实现啮合零背隙，并记下该预紧力的大小，作为预定预紧力。传动过程中因磨损产生齿隙时，分别将两个滚销齿轮B向滚销小端推进，直至两列次摆线齿条A 分别与滚销齿轮B之间的压力达均到预定预紧力，使两列次摆线齿条A分别与滚销齿轮B的齿隙均得以消除，从而补偿传动误差，保证传动精度。
Claims (1)
1.可消隙锥形齿滚销-次摆线齿条传动装置,其特征在于：由次摆线齿条A和滚销齿轮B组成；该装置有两种结构：结构一由单个次摆线齿条A和单个滚销齿轮B啮合，结构二由两列次摆线齿条A齿厚较小侧相向或相背布置，与两个并列的滚销齿轮B分别啮合；
所述的次摆线齿条A，每个轮齿的工作齿廓为一条平次摆线内等距线，次摆线齿条A各齿沿齿宽方向的锥度为4°～10°，齿厚沿齿宽方向线性变化；
所述的滚销齿轮B依次由承载板Ⅰ,滚销，深沟球轴承，承载板Ⅱ和紧固螺母组成，滚销与次摆线齿条A锥度相同，滚销周向均匀布置于滚销齿轮B的分度圆上，且滚销两端分别装配一个深沟球轴承，滚销通过深沟球轴承支撑于承载板Ⅰ和承载板Ⅱ的孔内，紧固螺母固连于承载板Ⅱ上端面；
所述的滚销齿轮B的齿数大于等于5。
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