CN108708939A - 一种消隙齿轮箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种消隙齿轮箱，涉及齿轮传动技术领域，包括中空的箱体，该箱体内布置有依次传动的输入齿轮、一级减速轮组以及输出轮组，所述一级减速轮组包括与所述输入齿轮啮合的一级大齿轮以及与该一级大齿轮固连的二级小齿轮，所述一级大齿轮和二级小齿轮通过调节轴实现同轴转动，所述输出轮组包括与所述二级小齿轮啮合的二级大齿轮，所述调节轴一端固接有调节板，该调节板在平行于所述输入齿轮方向上具有移动的行程。本发明能同时调整二级齿轮传动的啮合状态，使调整后的齿轮箱具有良好的传动刚度以及传动平稳性，可传递更高的动力，提供传动效率。

Description

一种消隙齿轮箱
技术领域
本发明涉及齿轮传动技术领域，特别涉及一种消隙齿轮箱。
背景技术
目前，无论是四轴机器人，还是六轴机器人，均是以高精度传动为基础，作为重要的传动部件，即减速齿轮箱，发挥着重要的作用。但是齿轮箱内各齿轮在加工过程中存在加工误差，装配过程中，需反复测量和拆装才能获得较好的啮合效果，否则无法达到机器人高精度的要求。或是通过弹簧装置来消除两啮合齿轮间的空隙，但是这种基于弹簧装置调整侧隙的方式，无法保证最小轮齿副侧隙，会加快轮齿的磨损，且这种方式只能调整一级齿轮传动的侧隙，无法调整二级齿轮传动的侧隙。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种消隙齿轮箱，旨在消除传动齿轮间由于加工误差造成的装配间隙，提高传动精度。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：
一种消隙齿轮箱，包括中空的箱体，该箱体内布置有依次传动的输入齿轮、一级减速轮组以及输出轮组，所述一级减速轮组包括与所述输入齿轮啮合的一级大齿轮以及与该一级大齿轮固连的二级小齿轮，所述一级大齿轮和二级小齿轮通过调节轴实现同轴转动，所述输出轮组包括与所述二级小齿轮啮合的二级大齿轮，所述调节轴一端固接有调节板，该调节板在平行于所述输入齿轮端面方向上具有移动的行程。
作为上述技术方案的进一步改进，所述调节板与所述调节轴垂直，所述调节板通过至少两根螺栓安装在所述箱体内，所述调节板具有供相应所述螺栓穿过的通孔。
作为上述技术方案的进一步改进，各所述通孔为长条圆孔，各所述通孔的宽度大于相应所述螺栓的外径。
作为上述技术方案的进一步改进，在垂直所述输入齿轮中心线的投影方向上，所述输入齿轮基圆与所述二级大齿轮基圆的最小公切圆定义为基准圆，该基准圆圆心与所述调节轴轴心的连线定义为基准线，各所述通孔的长度方向沿平行于该基准线方向布置。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输出轮组还包括与与该二级大齿轮同轴转动的三级小齿轮以及与该三级小齿轮啮合的输出齿轮。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输出齿轮固定连接在一交叉滚子轴承的内环上，该交叉滚子轴承的外环固定在所述箱体内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述箱体布置有与所述输出齿轮对应的开口，该开口布置密封圈。
作为上述技术方案的进一步改进，所述二级大齿轮与所述三级小齿轮固定连接，两者均套装在一限位轴上，所述限位轴一端固接有限位板，该限位板固定在所述箱体内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述调节轴套装有与所述一级大齿轮对应的第一轴承以及与所述二级小齿轮对应的第二轴承，所述限位轴套装有与所述二级大齿轮对应的第三轴承以及与所述三级小齿轮对应的第四轴承。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输入齿轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级大齿轮、三级小齿轮以及输出齿轮均为圆柱直齿轮。
本发明的有益效果是：本发明通过设计调节径向位置的一级减速轮组，可消除一级大齿轮和输入齿轮的装配间隙，同时消除二级小齿轮和二级大齿轮的装配间隙，本发明能同时调整二级齿轮传动的啮合状态，使调整后的齿轮箱具有良好的传动刚度以及传动平稳性，可传递更高的动力，提供传动效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明的结构示意图，其中未图示箱体上盖；
图2是本发明的俯视图，其中未图示箱体上盖；
图3是本发明的结构示意图，其中未图示箱体；
图4是本发明的剖视图，其中未图示箱体和驱动电机；
图5是图4中的A-A向剖视图；
图6是图5中的B向视图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
参照图1至图4，一种消隙齿轮箱，包括中空的箱体10，箱体10包括箱体上盖和箱体本体，各附图未图示箱体上盖，箱体10内布置有依次传动的输入齿轮21、一级减速轮组以及输出轮组，输入齿轮21由布置在箱体10内的驱动电机30驱动。
一级减速轮组包括与输入齿轮21啮合的一级大齿轮22以及与该一级大齿轮22固连的二级小齿轮23，输出轮组包括与二级小齿轮23啮合的二级大齿轮24。一级大齿轮22和二级小齿轮23通过调节轴41实现同轴转动，具体是调节轴41套装有与一级大齿轮22对应的第一轴承，第一轴承嵌入一级大齿轮22的轴孔中，调节轴41套装有与二级小齿轮23对应的第二轴承，第二轴承嵌入到二级小齿轮23的轴孔中。
其中，调节轴41一端固接有调节板42，调节板42与调节轴41垂直，该调节板42在平行于输入齿轮21端面方向上具有移动的行程。具体可参照图5和图6，调节板42通过至少两根螺栓43安装在箱体10内，调节板42具有供相应螺栓43穿过的通孔44，本实施例中，调节板42大致呈长方形状，用于固定调节板42的螺栓43共四个，调节板42相应布置四个通孔44，四个通孔44分别在调节板42的四个角位上。进一步，参照图6，各通孔44为长条圆孔，各通孔44的宽度大于相应螺栓43的外径。进一步的，在垂直输入齿轮21中心线的投影方向上，输入齿轮21基圆与二级大齿轮24基圆的最小公切圆定义为基准圆，该基准圆圆心与调节轴41轴心的连线定义为基准线，各通孔44的长度方向沿平行于该基准线方向布置。由于各齿轮件在加工过程中会存在一定的加工误差，对于多级传动的齿轮箱来说，累计误差就越来越大，而这些误差会引起两啮合齿轮间的装配间隙，并影响传动精度和平稳性，尤其在工业机器人中，机械手需要操作高精度的动作，因此需要保证齿轮箱的传动平稳性。装配过程时，各螺栓43均未锁紧，此时可微调调节板42的位置，可朝向基准圆方向移动，进而通过调节轴41带动一级大齿轮22和二级小齿轮23移动，由于调节板42移动的方向投影至基准线的位移量最多，因此各通孔44的长度方向沿平行与该基准线方向布置，而通孔44的宽度大于相应螺栓43的外径可以使调节板42在其余方向均可调节。当调节完毕后，即一级大齿轮22与输入齿轮21达到理想的啮合状态，二级小齿轮23与二级大齿轮24达到最佳的啮合状态，即可旋紧各螺栓43，一级大齿轮22布置有若干个调节孔，供操作者松紧螺栓43。
在本实施例中，输出轮组还包括与该二级大齿轮24同轴转动的三级小齿轮25以及与该三级小齿轮25啮合的输出齿轮26。本实施例的齿轮箱为三级传动，本领域技术人员可以根据需要将二级大齿轮24直接应用为输出齿轮，即直接通过二级大齿轮24与输出轴连接，将齿轮箱设计为二级传动方式。输出齿轮26固定连接在一交叉滚子轴承61的内环上，该交叉滚子轴承61的外环固定在箱体10内。箱体10布置有与输出齿轮26对应的开口，该开口布置密封圈62。二级大齿轮24与三级小齿轮25固定连接，两者均套装在一限位轴51上，限位轴51一端固接有限位板52，该限位板52固定在箱体10内。优选的，限位轴51套装有与二级大齿轮24对应的第三轴承以及与三级小齿轮25对应的第四轴承。
进一步作为优选的实施方式，输入齿轮21、一级大齿轮22、二级小齿轮23、二级大齿轮24、三级小齿轮25以及输出齿轮26均为圆柱直齿轮。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种消隙齿轮箱，其特征在于：包括中空的箱体(10)，该箱体(10)内布置有依次传动的输入齿轮(21)、一级减速轮组以及输出轮组，所述一级减速轮组包括与所述输入齿轮(21)啮合的一级大齿轮(22)以及与该一级大齿轮(22)固连的二级小齿轮(23)，所述一级大齿轮(22)和二级小齿轮(23)通过调节轴(41)实现同轴转动，所述输出轮组包括与所述二级小齿轮(23)啮合的二级大齿轮(24)，所述调节轴(41)一端固接有调节板(42)，该调节板(42)在平行于所述输入齿轮(21)端面方向上具有移动的行程。
2.根据权利要求1所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述调节板(42)与所述调节轴(41)垂直，所述调节板(42)通过至少两根螺栓(43)安装在所述箱体(10)内，所述调节板(42)具有供相应所述螺栓(43)穿过的通孔(44)。
3.根据权利要求2所述的消隙齿轮箱，其特征在于：各所述通孔(44)为长条圆孔，各所述通孔(44)的宽度大于相应所述螺栓(43)的外径。
4.根据权利要求3所述的消隙齿轮箱，其特征在于：在垂直所述输入齿轮(21)中心线的投影方向上，所述输入齿轮(21)基圆与所述二级大齿轮(24)基圆的最小公切圆定义为基准圆，该基准圆圆心与所述调节轴(41)轴心的连线定义为基准线，各所述通孔(44)的长度方向沿平行于该基准线方向布置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述输出轮组还包括与该二级大齿轮(24)同轴转动的三级小齿轮(25)以及与该三级小齿轮(25)啮合的输出齿轮(26)。
6.根据权利要求5所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述输出齿轮(26)固定连接在一交叉滚子轴承(61)的内环上，该交叉滚子轴承(61)的外环固定在所述箱体(10)内。
7.根据权利要求6所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述箱体(10)布置有与所述输出齿轮(26)对应的开口，该开口布置密封圈(62)。
8.根据权利要求5所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述二级大齿轮(24)与所述三级小齿轮(25)固定连接，两者均套装在一限位轴(51)上，所述限位轴(51)一端固接有限位板(52)，该限位板(52)固定在所述箱体(10)内。
9.根据权利要求8所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述调节轴(41)套装有与所述一级大齿轮(22)对应的第一轴承以及与所述二级小齿轮(23)对应的第二轴承，所述限位轴(51)套装有与所述二级大齿轮(24)对应的第三轴承以及与所述三级小齿轮(25)对应的第四轴承。
10.根据权利要求5所述的消隙齿轮箱，其特征在于：所述输入齿轮(21)、一级大齿轮(22)、二级小齿轮(23)、二级大齿轮(24)、三级小齿轮(25)以及输出齿轮(26)均为圆柱直齿轮。
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