CN102748461A - 无间隙齿轮传动装置 - Google Patents

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王平易
达明元
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Abstract

本发明涉及一种齿轮传动装置，特别是无间隙齿轮传动装置，该装置包括齿轮箱体、安装在齿轮箱体内的输入轴、输出轴和中间轴，其中中间轴上的两齿轮分别与输入轴和输出轴上的齿轮相互啮合，其特征在于在上述中间轴上与输入轴和输出轴相互啮合的齿轮是由两个尺寸、模数相同的齿轮组合而成，在上述两组合而成的两个齿轮中，其中一个齿轮与中间轴固定连接，另一齿轮空套在中间轴上，角度错开用的圆盘固定在中间轴上空套齿轮一侧，在空套齿轮与角度错开用的圆盘之间安装有拉簧。本发明具有结构合理、传动平稳、精度保持性好，真正实现了高精度的无间隙齿轮输出传动，特别适于精密机床上使用。

Description

无间隙齿轮传动装置
技术领域
本发明涉及一种齿轮传动装置，特别是无间隙齿轮传动装置。
背景技术
数控机床进给***，特别是连续控制***，要求对进给运动的位置和速度两个方面同时实现自动控制，这样就要求数控机床的机械传动***要有较高的定位精度和传动响应特性。数控机床进给***由于需要频繁的变向，如果传动链中齿轮传动副存在间隙，在正、反换向后，输出轴的实际转角就会与指令***之间存在误差，也就会使进给运动滞后于指令***，从而影响加工精度。因此必须采取措施消除齿轮传动副中的间隙，以提高数控机床的传动精度和定位精度。目前消除齿轮传动间隙有许多种方法，如：可调中心法、防间隙的辅助齿轮传动装置、斜齿圆柱齿轮和直齿锥齿轮传动装置，上述装置由于结构较为复杂、齿轮加工精度要求较高、传动平稳和精度保持性无法保证，是影响数控精密机床精度的主要问题之一。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种在频繁换向过程中，可有效消除齿轮之间的间隙，保证换向时连续运转的传动平稳性和精度保持性好的无间隙齿轮传动装置。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种无间隙齿轮传动装置，包括齿轮箱体、安装在齿轮箱体内的输入轴、输出轴和中间轴，其中中间轴上的两齿轮分别与输入轴和输出轴上的齿轮相互啮合，其特征在于在上述中间轴上与输入轴和输出轴相互啮合的齿轮是由两个尺寸、模数相同的齿轮组合而成，在上述两组合而成的两个齿轮中，其中一个齿轮与中间轴固定连接，另一齿轮空套在中间轴上，角度错开用的圆盘固定在中间轴上空套齿轮一侧，在空套齿轮与角度错开用的圆盘之间安装有拉簧。
在上述空套在中间轴上的齿轮与角度错开用的圆盘的两相对面上均固定安装有固定拉簧的销轴，空套在中间轴上的齿轮上的销轴与角度错开用的圆盘上的销轴之间的中心线以中间轴的圆心为基点在空间形成60—120°的夹角，拉簧的两端分别固定在两销轴上。
上述空套在中间轴上的齿轮与角度错开用的圆盘的两相对面上均固定安装有固定拉簧的销轴2—4对，在每对销轴上均安装有拉簧。
本发明利用两个尺寸、模数相同的薄齿轮并排套装在中间轴上组成一个齿轮，且两薄齿轮中一个与中间轴固定相连，另一个空套在中间轴上，利用固定在中间轴上的角度错开用的圆盘和拉簧，使空套在中间轴上的薄齿轮旋转一个微小角度，以消除齿轮相互啮合之间的间隙，满足了数控机床进给***，特别是数控精密机床进给运动的高精度要求。本装置具有结构合理、传动平稳、精度保持性好，真正实现了高精度的无间隙齿轮输出传动，特别适于精密机床上使用。
附图说明
附图1为本发明的传动原理图；
附图2为本发明中间轴局部结构示意图；
附图3为本发明附图2的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1、2、3所示，在齿轮箱体9内安装有输入轴2、输出轴6和中间轴10，在中间轴上安装有两齿轮，该两齿轮分别与输入轴和输出轴上的齿轮相互啮合。中间轴上的两齿轮均是由两个尺寸、模数相同的齿轮组合而成，其中一个齿轮5与中间轴通过键固定连接，另一齿轮11空套在中间轴上，角度错开用的圆盘12通过键固定在中间轴上空套齿轮一侧，在空套齿轮与角度错开用的圆盘之间的两相对面上均固定安装有3个固定拉簧的销轴4，拉簧3安装在两相对的销轴上。
根据传动扭矩的大小，拉簧的数量可选择在2—4根，空套齿轮和角度错开用的圆盘上的两相对应的销轴之间的中心线以中间轴的圆心为基点在空间形成60—120°的夹角，夹角的选择是根据所需拉力的大小进行决定。
使用时，输入轴2上的齿轮1与中间轴上对应的齿轮相互啮合，中间轴上的另一齿轮与输出轴上的齿轮8相互啮合，由于空套齿轮通过拉簧可旋转一个微小角度，就可消除相互啮合齿轮之间的间隙，这样安装在输出轴6上的编码器7 与数控机床的指令***之间的误差就会大大降低。

Claims (3)

1.一种无间隙齿轮传动装置，包括齿轮箱体、安装在齿轮箱体内的输入轴、输出轴和中间轴，其中中间轴上的两齿轮分别与输入轴和输出轴上的齿轮相互啮合，其特征在于在上述中间轴（10）上与输入轴（2）和输出轴（6）相互啮合的齿轮是由两个尺寸、模数相同的齿轮组合而成，在上述两组合而成的两个齿轮中，其中一个齿轮（5）与中间轴固定连接，另一齿轮（11）空套在中间轴上，角度错开用的圆盘（12）固定在中间轴上空套齿轮一侧，在空套齿轮与角度错开用的圆盘之间安装有拉簧（3）。
2.根据权利要求1所述的无间隙齿轮传动装置，其特征在于在上述空套在中间轴上（10）的齿轮（11）与角度错开用的圆盘（12）的两相对面上均固定安装有固定拉簧的销轴（4），空套在中间轴上（10）的齿轮上的销轴与角度错开用的圆盘（12）上的销轴之间的中心线以中间轴的圆心为基点在空间形成60—120°的夹角，拉簧（3）的两端分别固定在两销轴上。
3. 根据权利要求2所述的无间隙齿轮传动装置，其特征在于上述空套在中间轴上（10）的齿轮（11）与角度错开用的圆盘（12）的两相对面上均固定安装有固定拉簧的销轴（4）2—4对，在每对销轴上均安装有拉簧（3）。
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