CN207161648U - 一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置 - Google Patents

Abstract

一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括齿轮座、齿条、机座、滑动单元，其中齿轮座固定在滑动单元的滑块上，齿条、滑动单元的滑座各自独立固定在机座上。驱动齿轮与工作齿轮的啮合由连杆孔心距保证，工作齿轮与齿条的啮合是通过弹簧作用在连杆上的力实现浮动啮合，在弹簧力作用下，消除了齿轮啮合以及齿轮齿条啮合的间隙，从而达到无间隙传动的目的。本实用新型结构简单，通过调节弹簧力还可以实现过载保护，降低了对齿轮零件的加工精度、滑动单元与传动单元相互位置的安装精度的要求，工作行程配置灵活，维护方便，使用寿命长，适用于直线或大弧线传动的场合。

Description

一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置

技术领域

本发明涉及一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，具体涉及无间隙直线运动的齿轮齿条传动装置。

背景技术

在机械制造领域的齿轮传动中，因齿轮传动存在侧隙，直接影响传动的平稳性、运动精度及承载能力等，为了达到高精度的移动定位目标，无间隙传动一直是研究重点。在直线传动方面，现有技术是采用提高零部件的制造精度、齿轮错位搭接，或采用滚珠丝杆、同步带柔性传动、控制补偿等方式来实现的。实际上，制造精度受设备条件等限制，即使大幅增加制造成本，也难以进一步提高精度，而且，接触传动存在的齿面磨损，将增大侧隙，从而降低传动的平稳性、运动精度等，维护成本升高。

发明内容

针对国内外现有直线传动的不足，本发明提供了一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，驱动齿轮与工作齿轮的啮合由连杆孔心距确定，工作齿轮与齿条的啮合是通过弹簧作用在连杆上的力实现浮动啮合，在弹簧力作用下，消除了齿轮啮合以及齿轮齿条啮合的间隙，达到无间隙传动的目的，同时，调节弹簧力还可以实现过载保护，且浮动齿轮齿条传动结构降低了齿轮零件的加工精度、滑动单元与传动单元相互位置的安装精度，工作行程配置灵活。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括：齿轮座⑴、齿条⑵、机座⑶、滑动单元⑷；所述齿轮座⑴固定在滑动单元⑷的滑块上，齿条⑵、滑动单元⑷的滑座各自独立固定在机座⑶上；所述齿轮座⑴由弹簧⑾、工作齿轮⑿ 、调节螺钉⒀、驱动齿轮⒁、电机⒂、连杆⒃构成，其中，工作齿轮⑿、连杆⒃各2件，电机⒂ 固定在齿轮座⑴的座体上，驱动齿轮⒁由电机⒂输出轴同轴驱动，工作齿轮⑿安装在连杆⒃上与驱动齿轮⒁啮合，工作齿轮⑿与齿条⑵的啮合是由绕电机⒂输出轴转动的连杆⒃在弹簧⑾力的作用下浮动啮合；所述工作齿轮⑿与齿条⑵啮合接触力的大小由调节螺钉⒀改变弹簧⑾的预紧力完成，因而同时实现了运动的过载保护；所述连杆⒃上至少有2个圆孔，孔心距为保证工作齿轮⑿、驱动齿轮⒁啮合的中心距，且连杆⒃上的其中一孔与驱动齿轮⒁同轴；所述弹簧⑾与调节螺钉⒀、连杆⒃活动连接。

进一步地，所述连杆⒃在安装后，2个圆孔的中心连线与滑块移动方向的夹角β在±10°之内。

进一步地，所述滑动单元⑷至少1组，当采用2组平行安装的滑动单元⑷时，齿轮座⑴安装在2组滑动单元⑷之间。

可见，本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，在弹簧力的作用下，工作齿轮与齿条实现浮动啮合，消除了齿轮啮合以及齿轮齿条啮合的间隙，从而达到无间隙传动的目的。通过调节弹簧力还可以实现过载保护，降低了对齿轮零件的加工精度、滑动单元与传动单元相互位置的安装精度的要求，工作行程配置灵活，维护方便，使用寿命长，适用于直线或大弧线传动的场合。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为本发明的齿轮、齿轮齿条啮合结构示意图。

图中：

1—齿轮座 2—齿条 3—机座 4—滑动单元 11—弹簧 12—工作齿轮13—调节螺钉 14—驱动齿轮 15—电机 16—连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括：齿轮座⑴、齿条⑵、机座⑶、滑动单元⑷，其安装方法是：齿轮座⑴固定在滑动单元⑷的滑块上，齿条⑵、滑动单元⑷的滑座各自独立固定在机座⑶上，其中的齿轮座⑴可以作为单独的部件，由弹簧⑾、工作齿轮⑿ 、调节螺钉⒀、驱动齿轮⒁、电机⒂、连杆⒃构成以及连接元件组成，为保持工作平稳，工作齿轮⑿、连杆⒃各有2件，齿轮座⑴的安装方法是：电机⒂ 固定在齿轮座⑴的座体上，驱动齿轮⒁由电机⒂输出轴同轴驱动。

如图2所示，工作齿轮⑿安装在连杆⒃上与驱动齿轮⒁啮合，中心距由连杆⒃上至少有2个圆孔的孔心距来保证，工作齿轮⑿与齿条⑵的啮合是由绕电机⒂输出轴转动的连杆⒃在弹簧⑾力的作用下浮动啮合，浮动啮合接触力的大小由调节螺钉⒀改变弹簧⑾的预紧力完成，当传动负荷过大时，齿面的推力将使工作齿轮⑿与齿条⑵脱离，从而实现传动运动的过载保护，为缩短传动链，实例采用连杆⒃上的其中一孔与驱动齿轮⒁同轴连接；由于弹簧变形时长度变化，所以弹簧⑾与调节螺钉⒀、连杆⒃采用活动连接。

设工作齿轮⑿与驱动齿轮⒁的中心距为A，当连杆⒃转动时，沿滑块移动方向与齿条相关的距离变动量为：Δa = A ( 1 – sinβ)，变动量Δa过大，将影响齿轮与齿条的啮合，因此，连杆⒃在安装后，2个圆孔的中心连线与滑块移动方向的夹角β在±10°之内，β值的大小与齿轮的模数和传动精度相关。考虑到单滑轨的承载能力，当滑动单元⑷采用2组或更多组平行安装时，为保证平衡，齿轮座⑴安装在2组滑动单元⑷之间。

虽然已经对本发明的优选实施例进行了详细的描述和说明，但是本发明并不局限于此。应当知道，本领域的技术人员可以在不背离本发明的精神和原理的条件下进行多种修改和变化，而不脱离其由权利要求书所限定的本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括：齿轮座⑴、齿条⑵、机座⑶、滑动单元⑷；所述齿轮座⑴固定在滑动单元⑷的滑块上，齿条⑵、滑动单元⑷的滑座各自独立固定在机座⑶上；所述齿轮座⑴由弹簧⑾、工作齿轮⑿ 、调节螺钉⒀、驱动齿轮⒁、电机⒂、连杆⒃构成，其中，工作齿轮⑿、连杆⒃各2件，电机⒂ 固定在齿轮座⑴的座体上，驱动齿轮⒁由电机⒂输出轴同轴驱动，工作齿轮⑿安装在连杆⒃上与驱动齿轮⒁啮合，工作齿轮⑿与齿条⑵的啮合是由绕电机⒂输出轴转动的连杆⒃在弹簧⑾力的作用下浮动啮合；所述工作齿轮⑿与齿条⑵啮合接触力的大小由调节螺钉⒀改变弹簧⑾的预紧力完成，因而同时实现了运动的过载保护；所述连杆⒃上至少有2个圆孔，孔心距为保证工作齿轮⑿、驱动齿轮⒁啮合的中心距，且连杆⒃上的其中一孔与驱动齿轮⒁同轴；所述弹簧⑾与调节螺钉⒀、连杆⒃活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，其特征在于：所述连杆⒃在安装后，2个圆孔的中心连线与滑块移动方向的夹角β在±10°之内。

3.根据权利要求1所述的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，其特征在于：所述滑动单元⑷至少1组，当采用2组平行安装的滑动单元⑷时，齿轮座⑴安装在2组滑动单元⑷之间。