CN106704547A - 一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构 - Google Patents

一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构，包括驱动电机和摆动体，从驱动电机到摆动体的摆角头旋转轴之间采用两条齿轮传动链‑齿轮传动链I和齿轮传动链II，两条齿轮传动链实现正向与反向的无间隙传动；驱动电机传动位于同轴的齿轮一和齿轮二，齿轮一的侧面槽斜面与齿轮二的侧面槽斜面无间隙啮合，齿轮传动链I和齿轮传动链II分别由齿轮一和齿轮二传动，在齿轮一和齿轮二外侧设置碟簧4。本发明齿轮传动链消隙机构中采用弹性预紧机构，自适应补偿传动链齿轮副齿面磨损增加的间隙。本发明应用于数控机床摆角头有限空间内旋转轴高精度进给中，实现摆角头旋转轴齿轮传动链生命周期免维护、无间隙传动。

Description

一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构
技术领域
本发明涉及一种双齿轮自动补偿消隙传动结构，属于数控机床技术领域。
背景技术
摆角头旋转轴正向与反向传动时，由于齿轮传动链传动齿轮副侧隙的客观存在，造成摆角头旋转轴旋转角度和摆动角度的误差，此误差提高齿轮制造精度只能减小而不能消除，齿轮传动链误差直接影响摆角头旋转轴正、方向传动精度，需要采取措施予以消除。在结构紧凑的摆角头有限空间内，消除旋转轴齿轮传动链的间隙成为该技术领域内技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种双齿轮自动补偿消隙传动结构。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构，包括驱动电机和摆动体，从驱动电机到摆动体的摆角头旋转轴之间采用两条齿轮传动链-齿轮传动链I和齿轮传动链II，两条齿轮传动链实现正向与反向的无间隙传动；驱动电机传动位于同轴的齿轮一和齿轮二，齿轮一的侧面槽斜面与齿轮二的侧面槽斜面无间隙啮合，齿轮传动链I和齿轮传动链II分别由齿轮一和齿轮二传动，在齿轮一和齿轮二外侧设置碟簧4。
所述齿轮传动链I由驱动电机将动力输入轴一，轴一与齿轮一刚性连接，齿轮一的单侧齿面与齿轮三单侧齿面无间隙啮合→齿轮三单侧齿面与齿轮五无间隙啮合→齿轮五与齿轮七由轴三刚性连接，齿轮七单侧齿面与齿轮九无间隙啮合，齿轮九与摆角头旋转轴刚性连接；所述齿轮传动链II朝与齿轮传动链I反方向旋转传动，驱动电机将动力输入轴一，轴一与齿轮一刚性连接，齿轮一的侧面槽斜面与齿轮二的侧面槽斜面无间隙啮合→齿轮二单侧齿面与齿轮四无间隙啮合→齿轮四单侧齿面与齿轮六无间隙啮合→齿轮六与齿轮八由轴四刚性连接，齿轮八单侧齿面与齿轮九无间隙啮合，齿轮九与摆角头旋转轴刚性连接。
所述轴三上的齿轮五和齿轮七可以为双联齿轮或合并成为一齿轮；轴四上的齿轮六和齿轮八可以为双联齿轮或合并成为一齿轮。
有益效果：本发明动力输入机构到摆角头旋转轴之间通过齿轮传动链消隙机构中消隙结构的两条齿轮传动链实现正向与反向的无间隙传动。齿轮传动链消隙机构中采用弹性预紧机构，自适应补偿传动链齿轮副齿面磨损增加的间隙。实现摆角头旋转轴齿轮链全生命周期内免维护、无间隙传动；双齿轮之间端面斜面啮合，消除两条齿轮链的传动间隙，在摆角头有限空间内消除了动力输入机构到摆动旋转轴的传动间隙；本发明应用于数控机床摆角头有限空间内旋转轴高精度进给中，实现摆角头旋转轴齿轮传动链生命周期免维护、无间隙传动。
附图说明
图1为本发明的传动链展开示意图；
图2为本发明两齿轮端面啮合消隙局部展开示意图；
图3为本发明摆角头旋转轴齿轮传动链布置示意图。
图中：1驱动电机、2齿轮一、3齿轮二、4碟簧、5轴一、6齿轮三、7齿轮四、8轴二、9齿轮五、10轴三、11齿轮六、12轴四、13齿轮七、14齿轮八、15齿轮九、16轴五、17摆动体。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明的传动链展开示意图。
本发明包括驱动电机1和摆动体17，从驱动电机1到摆动体17的摆角头旋转轴之间采用两条齿轮传动链-齿轮传动链I和齿轮传动链II，两条齿轮传动链实现正向与反向的无间隙传动；驱动电机1传动位于同轴轴一5的齿轮一2和齿轮二3，齿轮传动链I和齿轮传动链II分别由齿轮一2和齿轮二3传动。
图2所示为本发明两齿轮端面啮合消隙局部展开示意图。
所述齿轮一2的侧面槽斜面与齿轮二3的侧面槽斜面无间隙啮合，当其中一个齿轮固定(如齿轮一2固定)，另外一个齿轮(如齿轮二3)在轴向发生位移(如向齿轮一2移动)，齿轮一2和齿轮二3同时发生径向旋转，旋转的角度值消除了两条齿轮传动链中齿轮副的侧隙。
在齿轮一2和齿轮二3外侧设置弹性预紧机构，弹性预紧机构的预紧力通过啮合的斜面传递至两条齿轮传动链，传动链各齿轮副之间啮合处产生预紧力，弹性预紧机构的预紧力应足够克服齿轮传动链驱动力产生的轴向力。
所述弹性预紧机构为碟簧4，齿轮传动链中齿轮齿面产生磨损，齿轮副侧隙增加时，通过碟簧在齿轮一2和齿轮二3轴向施加的预紧力，使一个或两个齿轮(如齿轮二3)发生轴向移动并旋转，自适应消除齿轮副侧隙，实现动力输入机构到执行机构的无间隙传动。
图3所示为本发明摆角头旋转轴齿轮传动链布置示意图。
所述齿轮传动链I由动驱动电机1将动力输入轴一5，轴一5与齿轮一2刚性连接，齿轮一2的单侧齿面与齿轮三6单侧齿面无间隙啮合→齿轮三6单侧齿面与齿轮五9无间隙啮合→齿轮五9与齿轮七13由轴三10刚性连接，齿轮七13单侧齿面与齿轮九15无间隙啮合，齿轮九15与摆角头旋转轴刚性连接。
所述齿轮传动链II朝与齿轮传动链I反方向旋转传动，驱动电机1将动力输入轴一5，轴一5与齿轮一2刚性连接，齿轮一2的侧面槽斜面与齿轮二3的侧面槽斜面无间隙啮合→齿轮二3单侧齿面与齿轮四7无间隙啮合→齿轮四7单侧齿面与齿轮六11无间隙啮合→齿轮六11与齿轮八14由轴四12刚性连接，齿轮八14单侧齿面与齿轮九15无间隙啮合，齿轮九15与摆角头旋转轴刚性连接。
上述齿轮传动链中轴二8及其齿轮三6和齿轮四7在传动链中为舵轮，起调整传动链中各个轴位置的作用。
所述轴三10上的齿轮五9和齿轮七13可以为双联齿轮或合并成为一齿轮；轴四12上的齿轮六11和齿轮八14可以为双联齿轮或合并成为一齿轮。
根据工况需要，可以将轴二8去除或增加，也可以将轴三10和轴四12去除或增加，不影响双齿轮自动补偿消隙。
本发明双齿轮之间端面斜面啮合，可轴向碟簧预紧的齿轮传动链消隙机构，在摆角头有限空间内消除了动力输入机构到摆动旋转轴的传动间隙；自适应消除了齿轮齿面磨损齿轮副加大的侧隙；增加或减少中间轴数，调整动力输入机构与摆动旋转轴的位置，适应于实际空间的限制。本发明应用于数控机床摆角头有限空间内旋转轴高精度进给中，实现摆角头旋转轴齿轮传动链生命周期免维护、无间隙传动。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。

Claims (3)

1.一种用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构，包括驱动电机(1)和摆动体(17)，其特征在于：从驱动电机(1)到摆动体(17)的摆角头旋转轴之间采用两条齿轮传动链-齿轮传动链I和齿轮传动链II，两条齿轮传动链实现正向与反向的无间隙传动；驱动电机(1)传动位于同轴轴一(5)的齿轮一(2)和齿轮二(3)，齿轮一(2)的侧面槽斜面与齿轮二(3)的侧面槽斜面无间隙啮合，齿轮传动链I和齿轮传动链II分别由齿轮一(2)和齿轮二(3)传动，在齿轮一(2)和齿轮二(3)外侧设置碟簧(4)。
2.根据权利要求1所述的用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构，其特征在于：所述齿轮传动链I由驱动电机(1)将动力输入轴一(5)，轴一(5)与齿轮一(2)刚性连接，齿轮一(2)的单侧齿面与齿轮三(6)单侧齿面无间隙啮合→齿轮三(6)单侧齿面与齿轮五(9)无间隙啮合→齿轮五(9)与齿轮七(13)由轴三(10)刚性连接，齿轮七(13)单侧齿面与齿轮九(15)无间隙啮合，齿轮九(15)与摆角头旋转轴刚性连接；所述齿轮传动链II朝与齿轮传动链I反方向旋转传动，驱动电机1将动力输入轴一(5)，轴一(5)与齿轮一(2)刚性连接，齿轮一(2)的侧面槽斜面与齿轮二(3)的侧面槽斜面无间隙啮合→齿轮二(3)单侧齿面与齿轮四(7)无间隙啮合→齿轮四(7)单侧齿面与齿轮六(11)无间隙啮合→齿轮六(11)与齿轮八(14)由轴四(12)刚性连接，齿轮八(14)单侧齿面与齿轮九(15)无间隙啮合，齿轮九(15)与摆角头旋转轴刚性连接。
3.根据权利要求2所述的用于摆角头旋转轴的双齿轮自动补偿消隙传动结构，其特征在于：所述轴三(10)上的齿轮五(9)和齿轮七(13)可以为双联齿轮或合并成为一齿轮；轴四(12)上的齿轮六(11)和齿轮八(14)可以为双联齿轮或合并成为一齿轮。
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