CN114364905A - 用于调节齿条-小齿轮驱动装置中的小齿轮和齿条之间的齿隙的方法 - Google Patents
用于调节齿条-小齿轮驱动装置中的小齿轮和齿条之间的齿隙的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于调节齿条‑小齿轮驱动装置中的小齿轮(20)和齿条(10)之间的齿隙的方法。包括电机和齿轮箱的电机‑齿轮箱组件(30)通过定位机构(42)支撑在托架(40)上,定位机构(42)用于将组件(30)精确地定位在相对于齿条(10)的径向位置。在所述方法中,利用定位机构(42)将组件(30)定位在相对于齿条(10)的第一径向距离处,根据在齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在小齿轮(20)沿着齿条(10)的第一位置处的小齿轮(20)和齿条(10)之间的第一周向齿隙。然后,将组件(30)和/或齿条(10)定位至小齿轮(20)沿着齿条(10)的第二位置,第二位置不同于第一位置,并且根据在齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在第二位置处的小齿轮(20)和齿条(10)之间的第二周向齿隙。根据所确定的第一周向齿隙和所确定的第二周向齿隙(以及可能的另外的测量值)来确定最小周向齿隙,且根据所确定的最小周向齿隙来确定径向调节距离。最后,利用定位机构(42),根据所确定的径向调节距离,将电机‑齿轮箱组件(30)沿着径向方向朝向齿条(10)重新定位。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于调节齿条-小齿轮驱动装置中的小齿轮和齿条之间的齿隙的方法,电机通过齿轮箱可操作地连接至小齿轮,包括电机和齿轮箱的电机-齿轮箱组件通过定位机构支撑在承载件上,定位机构用于将组件精确地定位在相对于齿条的径向位置。本发明还涉及一种齿条-小齿轮驱动装置和一种用于实现所述方法的软件产品。
背景技术
数十年来,齿条-小齿轮驱动装置已广为人知,其可沿着线性轴线达到精确定位。为了在不必采用反馈回路而是根据位置测量值以沿着线性轴线校正位置的情况下进行精确定位,必须使驱动系统中的齿隙最小化。其包括最小化驱动系统的部件(特别是齿轮箱和电机)中的齿隙。其还包括精确调节小齿轮和齿条之间的径向距离,即,沿着垂直于齿条的延伸方向(轴向方向,对应于线性轴线的延伸)以及垂直于小齿轮的旋转轴线的方向的距离。
当调节径向距离时,为了使小齿轮和齿条之间的齿隙最小化,必须注意沿着齿条的延伸的齿隙的变化,变化可能相当大。这是由于直线导轨和齿条不完全平行、齿条偏离精确直线形状以及齿条和直线导轨分别安装在机架上。此外,沿着小齿轮的周边也存在一定的齿隙变化。
需要对这些变化进行考虑以便达到最佳调节,即,在齿条和小齿轮之间没有张力的情况下获得最小(“基本上为零”)齿隙。
在现有技术中,通常建议调节齿条-小齿轮驱动装置的用户首先寻找齿条和小齿轮的“最高点”。这些最高点彼此面对面的构造就是齿隙最小的构造。一旦找到这种构造,就调节小齿轮(包括齿轮箱和可能还包括电机)的位置,使得齿隙在这种构造下基本上设定为零。相同或较大的齿隙会出现在沿着齿条的其他任何位置。
通常,为了能够调节径向距离,用于电机-齿轮箱组件的承载件的位置会有所变化,并且可以拧紧数个螺钉来固定调节位置。
然而,寻找最高点是一个繁琐的过程,涉及相当多的手动操作,特别是如果组件不是在水平平面内移动来调节小齿轮和齿条之间的距离,或者如果是大型或重型组件,则可能很难固定电机-齿轮箱组件。
为了便于调节,WO2017/216306(Güdel集团)提出了一种用于在输出侧具有输出凸缘的行星齿轮箱的壳体,其中,输出凸缘具有在径向平面中围绕对称轴呈圆形对称的第一侧表面,其中,第一侧表面相对于输出旋转轴线偏心设置。这意味着行星齿轮箱的支撑件和壳体形成定位机构,其包括用于电机-齿轮箱组件的偏心支撑件。以与径向调节距离对应的角度旋转行星齿轮箱的壳体,从而达到精确的径向调节。所述距离通过例如夹紧环锁定壳体的旋转自由度来进行固定。
特别是在重型或大型的齿轮箱和/或沿非水平方向的情况下,这有助于自身调节。然而,仍然需要事先确定如上所述的最高点。一旦找到这些最高点,在支撑齿轮箱-电机组件的托架与齿条之间所测得的周向齿隙减去由齿轮箱的精度等级限定的齿轮箱的输出侧齿隙,就可得出调节距离。然而,由于齿轮箱的实际齿隙可能比精度等级所示的齿隙小得多,因此,通常情况下小齿轮和齿条之间的剩余齿隙大于所需的齿隙。
发明内容
因此,本发明的目的是简化用于调节小齿轮和齿条之间的齿隙的方法,属于最初提到的技术领域。
本发明的解决方案由权利要求1的特征进行说明。根据本发明,所述方法包括以下步骤:
a)利用定位机构将组件定位在相对于齿条的第一径向距离处;
b)根据在齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在小齿轮沿着齿条的第一位置处的小齿轮与齿条之间的第一周向齿隙;
c)将组件和/或齿条定位至小齿轮沿着齿条的第二位置,第二位置不同于第一位置;
d)根据在齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在所述第二位置处的小齿轮与齿条之间的第二周向齿隙;
e)根据所确定的第一周向齿隙和所确定的第二周向齿隙来确定最小周向齿隙;
f)根据所确定的最小周向齿隙来确定径向调节距离;以及
g)利用定位机构,根据所确定的径向调节距离,将电机-齿轮箱组件沿着径向方向朝向齿条重新定位。
周向齿隙值与围绕例如小齿轮的轴线或电机驱动轴的轴线的旋转有关。基本上通过投影步骤,它们可以容易地转换成线性齿隙值(例如,沿着齿条),反之亦然。因此,对于本说明书,测量和处理周向齿隙值包括测量和处理对应的线性齿隙值。
径向距离可以手动调节。这在整个方法中仅需要两次,即,当将组件定位在第一径向距离处时以及当最终根据所确定的径向调节距离重新定位组件时,与周向齿隙的确定次数无关。然而,原则上可以通过采用对应的驱动装置,例如,小型伺服电机,来自动调节径向距离。
对第一径向距离进行选择使得小齿轮和齿条沿着齿条的整个长度彼此啮合,并且同时在小齿轮和齿条之间不存在阻塞或产生张力的风险。通常,相对于标称零位置(例如约0.5mm)的固定偏移可以满足这些要求。
通过相对于固定齿条来移动具有小齿轮的承载电机-齿轮箱组件的托架,可以达到组件和齿条沿着齿条的相对定位。在其他情况下,具有小齿轮的电机-齿轮箱组件安装在固定支撑件上,并且齿条由于小齿轮的旋转而线性移动。在更进一步的情况下,小齿轮和齿条都沿着相反的线性方向移动。
可以将沿着齿条定位组件以及确定到达位置处的周向齿隙的步骤c)和d)重复数次。因此,为了找到最小周向齿隙,必须将周向齿隙的多个确定值进行比较。基本上,选择合适的确定次数可确保所确定的最小周向齿隙足够接近沿着整个齿条的实际最小周向齿隙。
特别地,所确定的最小周向齿隙是所确定的周向齿隙值的最小值。在其他实施例中,最小周向齿隙可以从根据所确定的周向齿隙值的插值得到,并且可以(略微)小于基于实际测量值的确定值。
使用本发明的方法,不需要分别确定齿条和小齿轮的最高点的步骤。与在现有技术方法中假设的场景中的最坏情况(其中齿条和小齿轮的最高点相遇)相比,使用本发明的方法可使齿条和小齿轮之间的距离更近,因为仅考虑了齿条和小齿轮的元件之间实际发生的相互作用。此外,与现有技术方法相比,本发明的方法易于应用于各自承载小齿轮的两个电机-齿轮箱组件安装到相同的承载件的实施例,这两个电机-齿轮箱组件都与相同的齿条相互作用。
可以在本发明方法的环境中使用的齿条-小齿轮驱动装置包括:
a)齿条;
b)电机-齿轮箱组件,其包括电机和齿轮箱;
c)小齿轮,其可操作地连接至所述电机-齿轮箱组件;
d)承载件;
e)定位机构,其设置在所述承载件与所述电机-齿轮箱组件之间,用于将所述组件精确地定位在相对于所述齿条的径向位置;
f)测量装置,用于在所述齿轮箱的输入侧获取测量值;
f)第一处理器,从所述测量装置接收数据,所述第一处理器配置为根据所接收的数据确定小齿轮与齿条之间的周向齿隙;
g)第一存储器,用于存储由所述处理器确定的周向齿隙值;
h)比较器,配置为根据所存储的周向齿隙值确定最小周向齿隙;以及
i)第二处理器,从所述比较器接收最小周向齿隙,所述第二处理器配置为根据所确定的最小周向齿隙确定径向调节距离。
定位机构可以安装至承载件并支撑电机-齿轮箱。定位机构也与电机-齿轮箱的实际支撑无关,并控制电机-齿轮箱相对于承载件的运动。
不需要采用专用测量装置在齿轮箱的输入侧获取测量值。相反,可以使用已经存在于电机-齿轮箱组件或其控制器中的传感器或测量仪器。
同样地,第一处理器和第二处理器以及第一存储器和比较器可以由运行相应的计算机程序的用于线性轴线的现有控制器来体现。
在本发明方法的一个优选实施例中,通过操作电机来自动定位组件。这可用完全自动化的方式执行至少步骤b)-f)(包括重复步骤c)和d))。
相应地,本发明的齿条-小齿轮驱动装置优选地以控制装置为特征,所述控制装置配置为控制电机以将组件和/或齿条定位在小齿轮沿着齿条的至少两个不同位置,并且控制测量装置以在至少两个不同位置中的每一个位置上获取至少一次测量值。
有利地,基本上沿着齿条的整个长度,组件被定位至小齿轮沿着齿条的多个位置。特别地,位置的数量为至少5个,特别是至少10个。对于支架的线性延伸,位置的数量有利地为每米至少3个,特别有利的是每米至少10个。位置可选择为等距位置,或者相邻位置的距离可选择为不同。还可以采用动态方案来找到最小周向齿隙,即,根据已经确定的齿隙值来选择下一个位置,目的是以最有效地方式找到沿齿条的齿隙最小的位置。
这些位置优选地覆盖齿条的至少70%,特别是至少80%(即,最左位置和最右位置之间的距离为齿条总长度的至少80%)。
优选地,径向调节距离被确定为使得在与所确定的最小周向齿隙对应的位置获得具有预定齿隙值的构造。预定值可能接近零。建议使用略为正的值,以便可靠地排除小齿轮相对于齿条的预张紧。如果需要小齿轮和齿条之间的预加载,则可以选择(略微)负的值。
优选地,在齿轮箱的输入侧上获取的测量值是在电机处获取的扭矩和/或功率测量值。在(基本上)恒定的电压下,功率测量值与电机消耗的电流的测量值相对应。功率(或电流)的变化与由例如小齿轮的齿和齿条的齿引起的转矩变化有关。这种测量值可以通过电子处理装置轻易地自动处理。相应的测量装置具有成本效益和可靠性。
在替代实施例中,使用机械装置获取测量值。作为示例,可以采用旋转编码器或甚至磁盘读出系统用于手动操作。
在优选实施例中,定位机构包括用于电机-齿轮箱组件的偏心支撑件,其中,以与所述径向调节距离对应的角度旋转所述电机-齿轮箱组件,从而达到精确的径向调节。在WO2017/216306A1(Güdel集团)中公开了相应的定位机构,其内容通过引用并入本文。此外,相应的机构可在市场上从申请人Güdel集团(NGHP型行星齿轮箱)购得。
有利的是,如果偏心支撑件以标尺为特征,则允许手动地将电机-齿轮箱组件在径向方向上沿着所需的距离移动。此距离可以是从本发明方法获得的径向调节距离。
这种偏心支撑件可容易且精确地进行径向调节,即使在电机-齿轮箱组件重型和/或大型或者调节方向不水平的情况下也是如此。
优选地,根据在齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定至少包括齿条、小齿轮和齿轮箱的传动系统的总齿隙,并且根据与传动系统、特别是与齿轮箱相关的各个具体零件的数据,从总齿隙中减去齿轮箱齿隙,从而由总齿隙确定周向齿隙。
相应地,本发明的齿条-小齿轮驱动装置优选地包括用于存储与传动系统(特别是齿轮箱)相关的各个具体零件的数据的第二存储器,并且第一处理器配置为根据各个具体零件的数据从总齿隙中减去齿轮箱齿隙。
各个具体零件的数据涉及所采用的传动系统的各个具体部件。
有利地,数据涉及传动系统的输入侧。这有助于从在齿轮箱的输入侧上获取的测量值中减去。最优选地,数据包括以下内容:
a)相对于齿轮箱,特别是行星齿轮箱和小齿轮:
-输入侧的空转转矩;
-输入侧的齿隙(输出受阻);
-安装的输出小齿轮的同心度值(光学测量);
b)相对于齿条:
-每个齿的齿厚(基于销测量值);
-每个齿的单一齿距。
将与实际项目有关的具体数据提供给用户,其将在本发明的方法中用于根据测量的总齿隙确定周向齿隙。
优选地,在承载件被保持在沿着齿条的固定位置的情况下,使小齿轮沿着第一方向旋转直至接触到齿条的齿的第一侧面,并且使小齿轮沿着第二方向旋转直至接触到齿条的齿的第二侧面,从而确定总齿隙。两个接触位置之间的旋转角度对应于传动系统的总齿隙。
在一个优选实施例中,为了旋转小齿轮,选择超过齿轮箱在静摩擦的情况下的空转扭矩且低于所述传动系统在静摩擦的情况下的空转扭矩的电机扭矩,这保证了承载件被保持在固定位置。可以根据与齿轮箱和(可选地)传动系统的其他部件相关的各个具体零件的数据来选择扭矩。可替代地,当分析已标明整个齿条-小齿轮驱动系统的空转扭矩仅大致上高于齿轮箱的空转扭矩时,根据与所使用的齿轮箱的类型有关的一般信息来选择扭矩。
或者,承载件可以通过其他装置(例如,机械制动器或固定装置)沿着齿条固定在其位置上,而非选择电机扭矩。
根据第一周向齿隙和第二周向齿隙,可以确定齿条的安装精度的量度。例如,可以输出确定的度量,例如,显示或将其转发至处理器以供进一步处理。
齿条-小齿轮驱动装置的机械精度一方面由部件(齿条、小齿轮和齿轮箱;线性导轨系统)本身的精度决定,另一方面也由安装驱动装置的机架的加工精度以及在机器组装期间安装本身的精度决定。特别重要的是齿条相对于直线导轨的平行度。
部件的机械公差通常是已知的。因此,如果齿隙值表明总偏差超过这些机械公差,则至少可以将超过的部分分配给部件的安装。分析齿隙值的特性,可以更好的区分由部件不精确造成的影响和由安装不精确或机架加工不精确造成的影响。
已经发现,通过分析在沿着齿条的不同位置处获取的齿隙值,可以系统地获得关于安装精度的有意义的信息。特别地,根据沿着齿条的多个位置获得的两个以上的周向齿隙值,可获得量度。所述量度可以直接从周向齿隙值和/或从这些周向齿隙值得到的值获得。
不仅可以获得整个齿条-小齿轮驱动装置的安装精度的一般量度,而且可以获得表明齿条的相应区域中的精度的局部量度。作为示例,安装缺陷可以分配给由多个各齿条段组成的齿条的各个段。可以在机器的初始组装之后进行精度测量,但也可以在稍后阶段进行精度测量,以在操作一定时间段之后重新评估精度。
根据本发明的软件产品包括用于实现本发明方法的指令。
其他有利的实施例和特征组合从下面的详细描述和整个权利要求中得出。
附图说明
图1是根据本发明的齿条-小齿轮驱动装置的示意图;
图2示出包括齿条、小齿轮和齿轮箱的传动系统的总齿隙的测量值;
图3示出当齿条-小齿轮驱动装置的电机通电时电机扭矩值和时间的关系图;
图4示出专用齿轮箱沿着输出小齿轮的一整圈的齿隙;以及
图5示出齿隙、齿轮箱齿隙和确定的周向齿隙。
在图中,相同的部件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1是根据本发明的齿条-小齿轮驱动装置的示意图。所述齿条-小齿轮驱动装置包括与小齿轮20啮合的齿条10。小齿轮20由包括电驱动电机和行星齿轮箱的电机-齿轮箱组件30驱动。以这样所知的方式,电机-齿轮箱组件30安装在托架40(作为电机-齿轮箱组件的承载件)上,可在直线导轨45上沿着齿条10线性移动。电机-齿轮箱组件30通过定位机构42安装至托架,可将组件精确地定位在相对于齿条10的径向位置。合适的定位机构42包括用于电机-齿轮箱组件30的偏心支撑件,其中,以与径向调节距离对应的角度旋转电机-齿轮箱组件30,从而达到精确的径向调节。如上所述,此类机构公开于WO2017/216306A1(Güdel集团)中。其可在市场上从申请人Güdel集团(NGHP型行星齿轮箱)购得。
由控制系统50控制齿条-小齿轮驱动装置的操作,特别是电机-齿轮箱组件30的电机的操作。控制系统50包括用于驱动电机的电源51。电源51包括可提供关于电机消耗的电流的准确实时信息的电流感测电路52。
控制系统50还包括从电流感测电路52接收数据的第一处理器53。第一处理器53连接至中央控制器55,用于通过电源51控制电机的操作。如下更详细的描述,在齿隙确定模式下,第一处理器53控制电机沿着齿条10驱动托架40。根据电机消耗的并由电流感测电路52感测到的电流,获得电机在特定时间点和托架40沿着齿条10的特定位置所需的功率,且根据功率值,确定包括齿条10、小齿轮20和电机-齿轮箱组件30的传动系统的总齿隙。
第一处理器53可以访问存储器56,存储器56用于存储与传动系统,特别是齿轮箱相关的各个具体零件的数据。根据从功率值和传动系统数据确定的总齿隙,确定小齿轮20和齿条10之间的周向齿隙并将其存储在另外的存储器57中。
在中央控制器55的控制下,托架沿着齿条10自动移动,并且在不同位置处重复确定周向齿隙。所有值都存储在存储器57中。在另一步骤中,比较器58确定所存储的齿隙值的最小值,并将该值馈送至第二处理器59。根据所述最小值以及与传动系统相关的几何参数,特别是与齿条-小齿轮驱动装置的模块相关的几何参数,第二处理器59确定径向调节距离。调节距离的值在显示器60上显示。为此,第二处理器59控制控制系统50的显示接口61。
图2示出包括齿条、小齿轮和齿轮箱的传动系统的总齿隙的测量值。在沿着支架10的等距位置处获取测量值。水平轴线测量沿线性轴线的行程,垂直轴线测量总周向齿隙。为简便起见,这些数值以任意单位来测量(通常齿隙值在例如25-100μm的范围内)。
在所示的情况下,总齿隙的值在8.9-10.3之间。
为了获得图2所示的值,小齿轮20被调节为距齿条10有第一径向距离,其中,对所述距离进行选择使得小齿轮20和齿条10沿着齿条10的整个长度彼此啮合,同时,在小齿轮20和齿条10之间不存在阻塞或产生张力的风险。通过定位机构42,例如,通过将电机-齿轮箱组件旋转至对应的旋转位置,可实现径向位置的调节。
图3示出当电机通电时电机扭矩值(垂直轴线)与时间(水平轴线)的关系图。具有较小扭矩值的下曲线71描述了齿轮箱的空转扭矩。由于静摩擦,扭矩从静止状态增加到最大值(线73)。一旦小齿轮开始旋转,即,克服了静摩擦,扭矩回落到较小的值(动摩擦)。可以具体零件的数据提供各个齿轮箱的对应值。具有较大扭矩值的上曲线72描述了线性轴线(即,包括齿轮箱、齿条和小齿轮的整个传动系统)的空转扭矩。再者,由于静摩擦,扭矩从静止状态增加到最大值(线74)。一旦托架开始移动,即,克服了静摩擦,扭矩回落到较小的值(动摩擦)。从图3可以看出,与整个传动系统相关的扭矩值基本上大于仅与齿轮箱相关的扭矩值。
通过使用电机扭矩缓慢地旋转小齿轮20来测量所述数值,所述电机扭矩选择为超过齿轮箱的空转扭矩(静摩擦情况下)并且低于线性轴线(即,包括齿条和小齿轮的整个传动系统)的空转扭矩(静摩擦情况下)(图3中的虚线区域;实际上,将选择在较小范围内的值,如图3中由交叉虚线所示,以保证安全操作)。这保证了小齿轮移动,托架40沿着齿条10的位置不会移动。以这种方式,确定小齿轮20的相关齿分别接触齿条10的齿的左侧面和右侧面的位置。根据增加的电机所消耗的电流来检测侧面的接触。根据两个确定位置之间的差异,可轻易地获得总周向齿隙。
在中央处理器55的控制下,使用电机将托架40沿着齿条10移动至多个预定位置,并且在每个位置重复总齿隙的测量。
所描述的方法的目的是调节小齿轮和齿条之间的齿隙。因此,小齿轮和齿条之间的当前齿隙由整个传动系统(除了小齿轮和齿条之外特别是还包括齿轮箱)所测量的总齿隙确定。因此,如下文结合图3和图4所述,从总齿隙中减去齿轮箱的齿隙。在这两个图中,水平轴线测量沿线性轴线的行程,并且竖直轴线测量齿隙。
图4示出专用齿轮箱沿着输出小齿轮的一整圈的齿隙。相应的数据被涵盖在存储于存储器56并由第一处理器53读取的各个具体零件的数据中。
图5示出总齿隙、齿轮箱齿隙和确定的周向齿隙。齿轮箱齿隙(圆形标记)的值对应于图3中所示的值,其沿着齿条10的长度重复,适当地缩放以匹配随着小齿轮20的每次旋转而移动的距离。
总齿隙(方形标记)的值对应于图3中所示的值,其通过上述方法测量。
在可获取总齿隙测量值的每个位置处从总齿隙中减去齿轮箱齿隙,从而获得齿条-小齿轮齿隙(三角形标记)的值(每转有4个值)。齿条-小齿轮齿隙的值存储在存储器57中。
从图5可以看出,在位置2.75处获得的最小齿条-小齿轮齿隙为5.4(再次以任意单位)。该位置是测量的总齿隙对应于另一位置(0.25)处的总齿隙的位置,然而,在位置2.75处假定的小齿轮20的旋转位置处的局部齿轮箱齿隙大于在位置0.25处的局部齿轮箱齿隙,且相应的,齿条和小齿轮的剩余齿隙在位置2.75处较小。齿条-小齿轮齿隙的最小值由比较器58确定。其值提供给第二处理器59。根据该值,并考虑小齿轮和齿条的几何形状的信息,获得径向调节距离。对径向调节距离进行选择,使得在具有最小齿隙(在2.75处)的位置中,计算的标称齿隙等于高于零的小值。因此,沿着齿条10的齿隙被最小化,同时避免小齿轮20相对于齿条10的任何预张紧。
基于所计算的径向调节距离,在显示器60上向用户提供用于调节定位机构42的指令。特别地,如果定位机构42包括用于电机-齿轮箱组件30的偏心支撑件,则指令涉及调节电机-齿轮箱组件30的旋转位置,并且包括可以在定位机构42的刻度盘上找到的旋转值的指示。如果当前位置是已知的或者如果其是预定的(即,当对齿隙测量值进行获取时,始终是相同的),则该值可以是相对于当前位置的偏移值或者绝对值。
因此,用户调节径向距离并固定电机-齿轮箱组件30相对于托架40的位置和调节。该调整方法到此结束。
本发明不限于所描述的优选实施例。特别地,在实施例的背景下,自动执行的方法步骤(例如重新定位托架和获取测量值)可以手动实现,和/或在实施例的背景下,手动执行的方法步骤(例如调节径向距离)可以自动实现。系统的部件及其相互作用可以与所描述的示例不同。此外,可以采用不同的定位机构来调节径向距离。
总之,应当注意,本发明提供了一种用于调节小齿轮和齿条之间的齿隙的简单、可靠和准确的方法。
Claims (16)
1.一种用于调节齿条-小齿轮驱动装置中的小齿轮和齿条之间的齿隙的方法,电机通过齿轮箱可操作地连接至小齿轮,包括所述电机和所述齿轮箱的电机-齿轮箱组件通过定位机构支撑在承载件上,所述定位机构用于将所述组件精确地定位在相对于所述齿条的径向位置,所述方法包括以下步骤:
a)利用所述定位机构将所述组件定位在相对于所述齿条的第一径向距离处;
b)根据在所述齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在所述小齿轮沿着所述齿条的第一位置处的所述小齿轮与所述齿条之间的第一周向齿隙;
c)将所述组件和/或所述齿条定位至所述小齿轮沿着所述齿条的第二位置,所述第二位置不同于所述第一位置;
d)根据在所述齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定在所述第二位置处的所述小齿轮与所述齿条之间的第二周向齿隙;
e)根据所确定的第一周向侧隙和所确定的第二周向侧隙来确定最小周向齿隙;
f)根据所确定的最小周向齿隙来确定径向调节距离;以及
g)利用所述定位机构,根据所确定的径向调节距离,将所述电机-齿轮箱组件沿着径向方向朝向所述齿条重新定位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,通过操作所述电机使得所述组件沿着所述齿条自动定位。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基本上沿着所述齿条的整个长度,所述组件被定位至所述小齿轮沿着所述齿条的多个位置。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,所述径向调节距离被确定为使得在与所确定的最小周向齿隙对应的位置获得具有预定齿隙值的构造。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,在所述齿轮箱的输入侧上获取的测量值是在所述电机处获取的扭矩和/或功率测量值。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其特征在于,所述定位机构包括用于所述电机-齿轮箱组件的偏心支撑件,其中,以与所述径向调节距离对应的角度旋转所述电机-齿轮箱组件,从而达到精确的径向调节。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其特征在于,根据在所述齿轮箱的输入侧上获取的测量值,确定至少包括所述齿条、所述小齿轮和所述齿轮箱的传动系统的总齿隙,并且根据与所述传动系统、特别是与所述齿轮箱相关的各个具体零件的数据,从所述总齿隙中减去齿轮箱齿隙,从而由所述总齿隙确定所述周向齿隙。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述承载件被保持在沿着所述齿条的固定位置的情况下,使所述小齿轮沿着第一方向旋转直至接触到所述齿条的齿的第一侧面,并且使所述小齿轮沿着第二方向旋转直至接触到所述齿条的齿的第二侧面,从而确定所述总齿隙。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,为了旋转所述小齿轮,选择超过所述齿轮箱在静摩擦的情况下的空转扭矩且低于所述传动系统在静摩擦的情况下的空转扭矩的电机扭矩,从而确保所述承载件被保持在固定位置。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述第一周向齿隙和所述第二周向齿隙确定安装精度的量度,并输出所确定的量度。
11.齿条-小齿轮驱动装置,包括:
a)齿条;
b)电机-齿轮箱组件,其包括电机和齿轮箱;
c)小齿轮,其可操作地连接至所述电机-齿轮箱组件;
d)承载件;
e)定位机构,其设置在所述承载件与所述电机-齿轮箱组件之间,用于将所述组件精确地定位在相对于所述齿条的径向位置;
f)测量装置,用于在所述齿轮箱的输入侧获取测量值;
f)第一处理器,从所述测量装置接收数据,所述第一处理器配置为根据所接收的数据确定小齿轮与齿条之间的周向齿隙;
g)第一存储器,用于存储由所述处理器确定的周向齿隙值;
h)比较器,配置为根据所存储的周向齿隙值确定最小周向齿隙;以及
i)第二处理器,从所述比较器接收最小周向齿隙,所述第二处理器配置为根据于所确定的最小周向齿隙确定径向调节距离。
12.根据权利要求11所述的齿条-小齿轮驱动装置,还包括控制装置,配置为:控制所述电机以将所述组件和/或齿条定位至所述小齿轮沿着所述齿条的至少两个不同位置,并且控制所述测量装置以在所述至少两个不同位置中的每一个位置上获取至少一个测量值。
13.根据权利要求11或12所述的齿条-小齿轮驱动装置,其特征在于,所述测量装置配置为测量所述电机处的扭矩和/或功率。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的齿条-小齿轮驱动装置,其特征在于,所述定位机构包括用于所述电机-齿轮箱组件的偏心支撑件,其中,以与所述径向调节距离对应的角度旋转所述电机-齿轮箱组件,从而达到精确的径向调节。
15.根据权利要求11-14中任一项所述的齿条-小齿轮驱动装置,其特征在于,设置有第二存储器,用于存储与所述传动系统、特别是与所述齿轮箱相关的各个具体零件的数据,并且所述第一处理器配置为根据所述各个具体零件的数据从总齿隙中减去齿轮箱齿隙。
16.一种软件产品,包括用于实施根据权利要求1-10中任一项所述的方法的指令。
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