CN107511709A - 一种齿轮齿条消隙结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮齿条消隙结构，包括有底座以及设置在底座上的立柱，立柱的顶部设置有横梁，横梁上活动式设置有主轴箱滑座，主轴箱滑座上配合连接有主轴箱，立柱通过立柱下滑座与底座活动式连接，立柱下滑座与底座的连接处设置有双减速机双齿轮消隙机构。通过设计减速机连接座连接锥齿轮减速机与行星减速机，第一输出齿轮和第二输出齿轮分别连接在两个行星减速机上，通过相反方向旋转两个锥齿轮减速机的输出输入轴产生一个预加载力，使得第一输出齿轮和第二输出齿轮分别从相反的方向贴近齿条，从而极大的消除了间隙，满足高精度加工机床的要求，当齿轮齿条磨损间隙变大后，只需重新调整一次预加载力，便可再次消除间隙，维护成本低。

Description

一种齿轮齿条消隙结构

技术领域

本发明涉及数控机床设备技术领域，尤其是涉及一种齿轮齿条消隙结构。

背景技术

电随着科技的发展，数控技术得到广泛的应用，技术领域不断的提高，数控加工中心是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。数控加工中心是目前世界上产量最高、应用最广泛的数控机床之一。它的综合加工能力较强，工件一次装夹后能完成较多的加工内容，加工精度较高，就中等加工难度的批量工件，其效率是普通设备的5～10倍，特别是它能完成许多普通设备不能完成的加工，对形状较复杂，精度要求高的单件加工或中小批量多品种生产更为适用。数控加工中心是一种功能较全的数控加工机床。它把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。加工中心设置有刀库，刀库中存放着不同数量的各种刀具或检具，在加工过程中由程序自动选用和更换。这是它与数控铣床、数控镗床的主要区别。特别是对于必需采用工装和专机设备来保证产品质量和效率的工件。这会为新产品的研制和改型换代节省大量的时间和费用，从而使企业具有较强的竞争能力。加工中心常按主轴在空间所处的状态分为立式加工中心和卧式加工中心，加工中心的主轴在空间处于垂直状态的称为立式加工中心，主轴在空间处于水平状态的称为卧式加工中心。主轴可作垂直和水平转换的，称为立卧式加工中心或五面加工中心，也称复合加工中心。按加工中心立柱的数量分；有单柱式和双柱式(龙门式)。

传统机床工作台进给传动方式都采用滚珠丝杠螺母形式,然而随着机床行程和负载的加大,制造大型超长型丝杠存在生产成本极高,生产制造周期长,运输成本高等因素。而且长丝杠在使用过程中由于自重在中间部位会产生变形，严重影响丝杠传动精度，同时长丝杠的旋转过程中产生的离心力会加大变形量，变形量引起的质量不平衡导致速度不能太高。

有鉴于此，中国发明专利申请号为201010532398.5于2011.04.13日公开了一种龙门结构立式车镗铣转换复合加工中心，属于机床领域。由回转工作台、Y轴底座、Y轴滑板、立柱、固定横梁、回转横梁、X轴滑板、滑枕、连接梁、上消隙齿轮、大齿圈、定位油缸、下消隙齿轮、消隙伺服电机、行星减速机、回转轴、轴承组构成的龙门车铣加工中心通过消隙机构将回转横梁旋转90°，从而使X轴滑板及滑枕也旋转90°变结构为镗铣加工中心。该方案中公开了一种消隙机构，该方案中主要是使用一个伺服电机带动一个行星减速机进行旋转，通过行星减速机来带动个上消隙齿轮和下消隙齿轮旋转，然后再带动大齿圈进行旋转，由于行星减速机本身就存在一定的间隙，再加上上消隙齿轮和下消隙齿轮与大齿圈啮合时也存在一定的间隙，这样还是会降低机床的精度，只符合中精度加高机床的要求，而机床的精度，较大的影响一台数控机床的价值，目前我国机床主要生产一些低精度和中精度的机床，高精度机床长期被欧美日垄断，要实现智能制造2025，因此有必要提供一种高精度的数控加工机床。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种结构简单、设计合理、稳定性高、加工速度快、作业半径大、工作噪音低和符合高精度加工机床要求的齿轮齿条消隙结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种齿轮齿条消隙结构，包括有底座以及设置在所述底座上的立柱，所述立柱的顶部设置有横梁，所述横梁上活动式设置有主轴箱滑座，所述主轴箱滑座上配合连接有主轴箱，所述立柱通过立柱下滑座与所述底座活动式连接，所述立柱下滑座与所述底座的连接处设置有双减速机双齿轮消隙机构，所述双减速机双齿轮消隙机构包括有电机以及与所述电机配合连接的电机座，所述电机座的右侧分别设置有第一锥齿轮减速机和第二锥齿轮减速机，所述第一锥齿轮减速机和所述第二锥齿轮减速机的旋转方向是相反的，所述第一锥齿轮减速机的输出轴配合连接有第一行星减速机，所述第二锥齿轮减速机的输出轴配合连接有第二行星减速机，所述第一行星减速机的输出轴配合连接有第一输出齿轮，所述第二行星减速机的输出轴配合连接有第二输出齿轮，所述第一输出齿轮与所述第二输出齿轮之间配合设置有润滑齿轮，所述润滑齿轮的内部嵌入有润滑齿轮轴，所述底座的前侧外壁上设置有齿条，所述齿条同时与所述第一输出齿轮、润滑齿轮、第二输出齿轮相啮合。

优选地，上述的一种齿轮齿条消隙结构，其中所述电机的输出轴通过第一联轴器与所述第一锥齿轮减速机可拆卸连接，所述第一锥齿轮减速机与所述第二锥齿轮减速机通过第二联轴器可拆卸连接。

优选地，上述的一种齿轮齿条消隙结构，其中所述第一锥齿轮减速机、第二锥齿轮减速机分别通过第一减速机连接座、第二减速机连接座与减速机安装板连接，所述减速机安装板通过螺栓与所述立柱下滑座可拆卸连接。

优选地，上述的一种齿轮齿条消隙结构，其中所述底座的前侧外壁上设置有若干个第一滑轨，所述第一滑轨上配合设置有若干个第一滑块，所述第一滑块通过螺钉所述立柱下滑座可拆卸连接。

优选地，上述的一种齿轮齿条消隙结构，其中所述底座的顶部设置有若干个第二滑轨，所述第二滑轨上配合设置有若干个第二滑块，所述第二滑块通过螺丝与所述立柱下滑座可拆卸连接。

本发明具有的优点和有益效果是：通过设计减速机连接座连接锥齿轮减速机与行星减速机，第一输出齿轮和第二输出齿轮分别连接在两个行星减速机上，两个行星减速机直接通过减速机安装板连接成一个整体，将减速机安装板安装在立柱下滑座上，通过相反方向旋转两个锥齿轮减速机输出输入轴产生一个预加载力，使得第一输出齿轮和第二输出齿轮分别从相反的方向贴近齿条，从而极大的消除了间隙，满足高精度加工机床的要求，采用简单的装配方法即可实现齿轮齿条消隙，当齿轮齿条磨损间隙变大后，只需要重新调整一次预加载力，便可再次消除间隙，结构简单，维护成本低。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明中双减速机双齿轮消隙机构的爆炸图；

图4是图3中B处的局部放大图；

图5是图3中C处的局部放大图；

图6是本发明中双减速机双齿轮消隙机构的传动原理图；

图7是本发明中第一输出齿轮、第二输出齿轮与齿条反向受力的原理图。

图中：1、底座；2、主轴箱；3、主轴箱滑座；4、横梁；5、立柱；6、立柱下滑座；7、双减速机双齿轮消隙机构；71、电机；72、电机座；73、第一联轴器；74、第二联轴器；75、第一锥齿轮减速机；76、第二锥齿轮减速机；77、第一减速机连接座；78、第二减速机连接座；79、减速机安装板；710、第一行星减速机；711、第二行星减速机；712、第一输出齿轮；713、第二输出齿轮；714、润滑齿轮；715、润滑齿轮轴；716、第一滑轨；717、第一滑块；718、齿条；719、第二滑轨；720、第二滑块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1所示，一种齿轮齿条消隙结构，包括有底座1以及设置在底座1上的立柱5，立柱5的顶部设置有横梁4，横梁4上活动式设置有主轴箱滑座3，主轴箱滑座3上配合连接有主轴箱2，立柱5通过立柱下滑座6与底座1活动式连接。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，立柱下滑座6与底座1的连接处设置有双减速机双齿轮消隙机构7，双减速机双齿轮消隙机构7包括有电机71以及与电机71配合连接的电机座72，电机座72的右侧分别设置有第一锥齿轮减速机75和第二锥齿轮减速机76，电机71的输出轴通过第一联轴器73与第一锥齿轮减速机75可拆卸连接，第一锥齿轮减速机75与第二锥齿轮减速机76通过第二联轴器74可拆卸连接。第一锥齿轮减速机75、第二锥齿轮减速机76分别通过第一减速机连接座77、第二减速机连接座78与减速机安装板79连接，减速机安装板79通过螺栓与立柱下滑座6可拆卸连接。第一锥齿轮减速机75和第二锥齿轮减速机76的旋转方向是相反的，第一锥齿轮减速机75的输出轴配合连接有第一行星减速机710，第二锥齿轮减速机76的输出轴配合连接有第二行星减速机711，第一行星减速机710的输出轴配合连接有第一输出齿轮712，第二行星减速机711的输出轴配合连接有第二输出齿轮713，第一输出齿轮712与第二输出齿轮713之间配合设置有润滑齿轮714，润滑齿轮714的内部嵌入有润滑齿轮轴715，底座1的前侧外壁上设置有齿条718，齿条718同时与第一输出齿轮712、润滑齿轮714、第二输出齿轮713相啮合。

如图5所示，底座1的前侧外壁上设置有若干个第一滑轨716，第一滑轨716上配合设置有若干个第一滑块717，第一滑块717通过螺钉立柱下滑座6可拆卸连接。底座1的顶部设置有若干个第二滑轨719，第二滑轨719上配合设置有若干个第二滑块720，第二滑块720通过螺丝与立柱下滑座6可拆卸连接。

如图6和图7所示，通过设计减速机连接座连接锥齿轮减速机与行星减速机，第一输出齿轮712和第二输出齿轮713分别连接在两个行星减速机上，两个行星减速机直接通过减速机安装板79连接成一个整体，将减速机安装板79安装在立柱下滑座6上，通过相反方向旋转两个锥齿轮减速机输出输入轴产生一个预加载力，使得第一输出齿轮712和第二输出齿轮713分别从相反的方向贴近齿条718，从而极大的消除了间隙，满足高精度加工机床的要求，采用简单的装配方法即可实现齿轮齿条消隙，当齿轮齿条磨损间隙变大后，只需要重新调整一次预加载力，便可再次消除间隙，结构简单，维护成本低。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，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。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种齿轮齿条消隙结构，包括有底座(1)以及设置在所述底座(1)上的立柱(5)，所述立柱(5)的顶部设置有横梁(4)，所述横梁(4)上活动式设置有主轴箱滑座(3)，所述主轴箱滑座(3)上配合连接有主轴箱(2)，其特征在于：所述立柱(5)通过立柱下滑座(6)与所述底座(1)活动式连接，所述立柱下滑座(6)与所述底座(1)的连接处设置有双减速机双齿轮消隙机构(7)，所述双减速机双齿轮消隙机构(7)包括有电机(71)以及与所述电机(71)配合连接的电机座(72)，所述电机座(72)的右侧分别设置有第一锥齿轮减速机(75)和第二锥齿轮减速机(76)，所述第一锥齿轮减速机(75)和所述第二锥齿轮减速机(76)的旋转方向是相反的，所述第一锥齿轮减速机(75)的输出轴配合连接有第一行星减速机(710)，所述第二锥齿轮减速机(76)的输出轴配合连接有第二行星减速机(711)，所述第一行星减速机(710)的输出轴配合连接有第一输出齿轮(712)，所述第二行星减速机(711)的输出轴配合连接有第二输出齿轮(713)，所述第一输出齿轮(712)与所述第二输出齿轮(713)之间配合设置有润滑齿轮(714)，所述润滑齿轮(714)的内部嵌入有润滑齿轮轴(715)，所述底座(1)的前侧外壁上设置有齿条(718)，所述齿条(718)同时与所述第一输出齿轮(712)、润滑齿轮(714)、第二输出齿轮(713)相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条消隙结构，其特征在于：所述电机(71)的输出轴通过第一联轴器(73)与所述第一锥齿轮减速机(75)可拆卸连接，所述第一锥齿轮减速机(75)与所述第二锥齿轮减速机(76)通过第二联轴器(74)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条消隙结构，其特征在于：所述第一锥齿轮减速机(75)、第二锥齿轮减速机(76)分别通过第一减速机连接座(77)、第二减速机连接座(78)与减速机安装板(79)连接，所述减速机安装板(79)通过螺栓与所述立柱下滑座(6)可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条消隙结构，其特征在于：所述底座(1)的前侧外壁上设置有若干个第一滑轨(716)，所述第一滑轨(716)上配合设置有若干个第一滑块(717)，所述第一滑块(717)通过螺钉所述立柱下滑座(6)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮齿条消隙结构，其特征在于：所述底座(1)的顶部设置有若干个第二滑轨(719)，所述第二滑轨(719)上配合设置有若干个第二滑块(720)，所述第二滑块(720)通过螺丝与所述立柱下滑座(6)可拆卸连接。