CN208311402U - 无间隙齿轮传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及齿轮传动领域，具体涉及了一种无间隙齿轮传动机构，包括输出齿轮、无间隙齿轮组件和驱动轴；无间隙齿轮组件包括两个从动轴，从动轴上设有中间齿轮和从动带轮，两个中间齿轮均啮合于输出齿轮，其中，两个中间齿轮的轮齿分别紧紧地抵接于输出齿轮的异侧齿面；驱动轴上设有主动带轮，主动带轮包括第一主动带轮和第二主动带轮，第一主动带轮通过第一传动带连接于其中一个从动带轮，第二主动带轮通过第二传动带连接于另一个从动带轮。本实用新型通过设置两个中间齿轮以及带轮和传动带，在保持了该机构结构紧凑基础上还能消除齿侧间隙，确保该机构的传动精度。

Description

无间隙齿轮传动机构

技术领域

本实用新型涉及齿轮传动领域，特别是涉及一种无间隙齿轮传动机构。

背景技术

在伺服驱动系统的传动机构中，齿轮传动因其瞬间传动比为常数、传动精度高、承载能力大等优点，是目前使用较多的传动机构。伺服驱动系统，比如机床进给系统、机械手臂、坦克瞄准系统等，都需要双向传动，并且要保证精度，这就要求齿轮传动机构必须采取措施消除齿侧间隙。在现有的齿侧间隙消除机构一般采用两个中间齿轮同时啮合于输出齿轮，其中，两个中间齿轮分别紧紧啮合于输出齿轮的异侧齿面，以消除齿侧间隙。该种齿侧间隙消除机构要么使用两个伺服驱动电机，以分别驱动两个中间齿轮；要么通过更多的齿轮以将单个伺服驱动电机的动力传输至两个中间齿轮。前者的硬件成本较高，且难以对多个伺服驱动电机进行控制，后者的多个齿轮则会占用相当一部分的空间，使得齿侧间隙消除机构的体积过大。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种无间隙齿轮传动机构，通过设置两个中间齿轮以及带轮和传动带，在保持了该机构结构紧凑基础上还能消除齿侧间隙，确保该机构的传动精度。

基于此，本实用新型提供了一种无间隙齿轮传动机构，包括输出齿轮、无间隙齿轮组件和驱动轴；所述无间隙齿轮组件包括两个从动轴，所述从动轴上设有中间齿轮和从动带轮，两个所述中间齿轮均啮合于所述输出齿轮，其中，两个所述中间齿轮的轮齿分别紧紧地抵接于所述输出齿轮的异侧齿面；所述驱动轴上设有主动带轮，所述主动带轮包括第一主动带轮和第二主动带轮，所述第一主动带轮通过第一传动带连接于其中一个所述从动带轮，所述第二主动带轮通过第二传动带连接于另一个所述从动带轮。

作为优选的，还包括涨紧装置，所述涨紧装置包括内圈和外圈，所述内圈和外圈之间设有空腔，所述外圈上设有连通于所述空腔的调节孔，所述调节孔内设有调节活塞；

所述内圈套设于所述从动轴，所述从动带轮套设于所述外圈，

或者，所述内圈套设于所述驱动轴，所述主动带轮套设于所述外圈。

作为优选的，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有输出带轮，所述驱动轴上还设有输入带轮，所述输出带轮和输入带轮通过第三传动带连接并传动。

作为优选的，所述第一传动带和第二传动带均为同步带，所述主动带轮和从动带轮均为同步带轮。

作为优选的，所述输出齿轮的一端固定连接有回转工作台，所述回转工作台的工作面平行于所述输出齿轮的端面。

作为优选的，所述调节孔为螺纹孔，所述调节活塞的外侧壁设有螺纹，所述调节活塞活动地配合连接于所述调节孔。

本实用新型的无间隙齿轮传动机构，驱动轴通过传动带分别连接于两个从动轴，在该机构的实际使用场景中，即使驱动轴和从动轴的间距较远，二者也能通过传动带进行精准传动，相较于利用齿轮来进行驱动轴和从动轴的传动，该机构的结构更为紧凑；两个从动轴上均设有中间齿轮，两个中间齿轮同时啮合于输出齿轮，两个中间齿轮的轮齿分别紧紧地抵接于输出齿轮的异侧齿面，以保证输出齿轮在正转或反转的时候都能够与其中一个中间齿轮无齿侧间隙地啮合，确保该机构的传动精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例的无间隙齿轮传动机构的输出齿轮和中间齿轮啮合状态示意图；

图2是本实用新型实施例的无间隙齿轮传动机构的无间隙齿轮组件剖面示意图；

图3是本实用新型实施例的无间隙齿轮传动机构的俯视示意图；

图4是本实用新型实施例的无间隙齿轮传动机构的涨紧装置示意图。

其中，1、输出齿轮；2、驱动轴；21、主动带轮；21a、第一主动带轮；21b、第二主动带轮；22、输入带轮；3、从动轴；31、中间齿轮；32、从动带轮；4、涨紧装置；41、内圈；42、外圈；43、空腔；44、调节孔；45、调节活塞；5、驱动电机；51、输出带轮；6、回转工作台；7、第一传动带；8、第二传动带；9、第三传动带；A、第一齿面；B、第二齿面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合图1和图2所示，示意性地显示了本实用新型的无间隙齿轮传动机构，包括输出齿轮1、无间隙齿轮组件和驱动轴2，输出齿轮1用于将动力从该机构中输出，驱动轴2则用于将外部动力输入该机构。无间隙齿轮组件包括两个从动轴3，每个从动轴3上均设有中间齿轮31和从动带轮32，两个从动轴3的中间齿轮31均啮合于输出齿轮1。更重要的是，两个中间齿轮31的轮齿分别紧紧地抵接于输出齿轮1的异侧齿面，也就是说，若将输出齿轮1的两个异侧齿面分别记为第一齿面A和第二齿面B，那么，其中一个中间齿轮31的轮齿紧紧地抵接于第一齿面A，另一个中间齿轮31的轮齿紧紧地抵接于第二齿面B；此时，不论输出齿轮1正转还是反转，都会有一个中间齿轮31与输出齿轮1无齿侧间隙地啮合。驱动轴2上设有主动带轮21，主动带轮21包括第一主动带轮21a和第二主动带轮21b，第一主动带轮21a通过第一传动带7连接于其中一个从动轴3的从动带轮32，第二主动带轮21b通过第二传动带8连接于另一个从动轴3的从动带轮32，传动带传动相较于齿轮传动来说，传动带传动噪音更小，且无需润滑。当然，传动带包括但不仅限于传动链条、传动钢带、同步带。该机构能够通过单个驱动轴2将动力输入该机构，再通过传动带将驱动轴2的动力分配到两个从动轴3，在保证结构紧凑的同时还能实现无齿侧间隙传动。

结合图4所示，为了便于实现两个中间齿轮31的轮齿分别紧紧地抵接于输出齿轮1的异侧齿面，需要分别调整两个中间齿轮31对输出齿轮1的预紧力，此时需要暂时切断中间齿轮31与驱动轴2之间的动力联系。在本实施例中，在从动带轮32和从动轴3之间设置涨紧装置4，或者在主动带轮21和驱动轴2之间设置涨紧装置4。具体为，涨紧装置4包括内圈41和外圈42，其中，内圈41为薄壁结构，内圈41和外圈42之间设有空腔43，空腔43中填充满填充液，外圈42上设有连通于空腔43的调节孔44，调节孔44中设有调节活塞45。将调节活塞45朝着调节孔44内推进时，调节活塞45挤压空腔43内的填充液，进而使填充液挤压薄壁内圈41，迫使薄壁内圈41的直径缩小；相反地，将调节活塞45朝着调节孔44外拉扯时，调节活塞45抽吸空腔43内的填充液，填充液对薄壁内圈41的挤压力变小，使得薄壁内圈41的直径扩大，以此实现涨紧装置4的内圈41紧固状态和松脱状态的切换。涨紧装置4的内圈41套设于从动轴3，从动带轮32套设于外圈42；或者，内圈41套设于驱动轴2，主动带轮21套设于外圈42。优选的，调节孔44为螺纹孔，调节活塞45的外侧壁上设有螺纹，调节活塞45活动地配合连接于调节孔44，使用人员能够旋动并调节调节活塞45以实现涨紧装置4的内圈41紧固状态和松脱状态的切换。

结合图1至图3所示，该机构还包括驱动电机5，驱动电机5的输出轴上设有输出带轮51，驱动轴2上设有输入带轮22，输出带轮51和输入带轮22通过第三传动带9连接并传动，同样的，传动带传动能确保结构的紧凑、传动的平顺。优选的，第一传动带7、第二传动带8和第三传动带9均为同步带，对应的，主动带轮21、从动带轮32、输入带轮22和输出带轮51均为同步带轮。同步带和同步带轮通过带齿和同步带轮的齿槽相啮合来传递动力，这使得同步带传动具有精准的传动比，无滑差，传动平稳，噪音小。在本实施例中，该机构用于机床的回转工作台6的精确转动，回转工作台6固定连接于输出齿轮1的一端面上，回转工作台6的工作面平行于输出齿轮1的端面。

为了解决相同的技术问题，本实用新型还提供了一种无间隙齿轮传动机构的齿间隙消除方法，包括如下步骤：

步骤S1、将两个从动轴3分别记为第一从动轴3和第二从动轴3，解除第一从动轴3与驱动轴2的连接；

步骤S2、将输出齿轮1的两个异侧齿面分别记为第一齿面A和第二齿面B；

转动第二从动轴3，使得第二从动轴3上的中间齿轮31的轮齿紧紧地抵接在第二齿面B上；

转动第一从动轴3，使得第一从动轴3上的中间齿轮31的轮齿紧紧地抵接在第一齿面A上；

步骤S3、恢复第一从动轴3与驱动轴2的连接。

其中，解除第一从动轴3与驱动轴2的连接的步骤包括：调节驱动轴2和主动带轮21之间的涨紧装置4的调节活塞45，涨紧装置4的内圈41直径扩大以解除驱动轴2和主动带轮21的连接。

恢复第一从动轴3与驱动轴2的连接的步骤包括：调节驱动轴2和主动带轮21之间的涨紧装置4的调节活塞45，涨紧装置4的内圈41直径缩小以恢复驱动轴2和主动带轮21的连接。

综上所述，本实用新型的无间隙齿轮传动机构，驱动轴2通过传动带分别连接于两个从动轴3，在该机构的实际使用场景中，即使驱动轴2和从动轴3的间距较远，二者也能通过传动带进行精准传动，相较于利用齿轮来进行驱动轴2和从动轴3的传动，该机构的结构更为紧凑；两个从动轴3上均设有中间齿轮31，两个中间齿轮31同时啮合于输出齿轮1，两个中间齿轮31的轮齿分别紧紧地抵接于输出齿轮1的异侧齿面，以保证输出齿轮1在正转或反转的时候都能够与其中一个中间齿轮31无齿侧间隙地啮合，确保该机构的传动精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种无间隙齿轮传动机构，其特征在于，包括输出齿轮、无间隙齿轮组件和驱动轴；所述无间隙齿轮组件包括两个从动轴，所述从动轴上设有中间齿轮和从动带轮，两个所述中间齿轮均啮合于所述输出齿轮，其中，两个所述中间齿轮的轮齿分别紧紧地抵接于所述输出齿轮的异侧齿面；所述驱动轴上设有主动带轮，所述主动带轮包括第一主动带轮和第二主动带轮，所述第一主动带轮通过第一传动带连接于其中一个所述从动带轮，所述第二主动带轮通过第二传动带连接于另一个所述从动带轮。

2.根据权利要求1所述的无间隙齿轮传动机构，其特征在于，还包括涨紧装置，所述涨紧装置包括内圈和外圈，所述内圈和外圈之间设有空腔，所述外圈上设有连通于所述空腔的调节孔，所述调节孔内设有调节活塞；

所述内圈套设于所述从动轴，所述从动带轮套设于所述外圈，

或者，所述内圈套设于所述驱动轴，所述主动带轮套设于所述外圈。

3.根据权利要求1所述的无间隙齿轮传动机构，其特征在于，还包括驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有输出带轮，所述驱动轴上还设有输入带轮，所述输出带轮和输入带轮通过第三传动带连接并传动。

4.根据权利要求1所述的无间隙齿轮传动机构，其特征在于，所述第一传动带和第二传动带均为同步带，所述主动带轮和从动带轮均为同步带轮。

5.根据权利要求1所述的无间隙齿轮传动机构，其特征在于，所述输出齿轮的一端固定连接有回转工作台，所述回转工作台的工作面平行于所述输出齿轮的端面。

6.根据权利要求2所述的无间隙齿轮传动机构，其特征在于，所述调节孔为螺纹孔，所述调节活塞的外侧壁设有螺纹，所述调节活塞活动地配合连接于所述调节孔。