CN110645337A - 一种消除齿轮副侧隙的编码器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动化设备技术领域，具体为一种消除齿轮副侧隙的编码器，包括编码器本体，编码器本体内设有转动轴，转动轴过渡配合轴承，轴承过渡配合轴承座，轴承座通过螺栓固定连接安装板和承载座，转动轴键连接第一齿轮，第一齿轮的齿轮内孔贯穿第二齿轮的齿轮内孔，第一齿轮卡接扭簧的一端，扭簧的另一端与第二齿轮相卡接，第二齿轮下方设有微型万向球。有益效果为：本发明中第一、二齿轮采用扭簧进行周向联接，消除齿轮副侧隙，提高编码器本体的反馈精度，并通过微型万向球承载第二齿轮，从而降低第一齿轮和第二齿轮对转动轴的作用力，编码器本体可以适用于传动精度要求较高的重负荷传动场所，简单、可靠。

Description

一种消除齿轮副侧隙的编码器
技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，具体为一种消除齿轮副侧隙的编码器。
背景技术
在自动化控制和通信领域对设备的定位精度要求越来越高，在很多控制中会用到伺服电机单独使用伺服电机，是半闭环控制方式。伺服电机里面自带的编码器即作速度反馈，又作位置反馈。为了达到定位的准确，在伺服电机里面自带的编码器作速度反馈，外边有个单独的编码器与伺服电机相连来实现位置反馈。这就需要对编码器的安装精度进行合理的设计和调整达到更高的定位精度。
现有的编码器连接技术是编码器端直接和转动体相连接或编码器上加一个齿轮和转动体上的齿轮啮合。首先直接和转动体时，由于编码器属于紧密设备，受冲击载荷差，直接连接时冲击载荷会很大容易造成编码器的损坏。其次在编码器上加一个齿轮和运动体上齿轮相啮合的方式齿轮间啮合的精度直接决定了编码器反馈的精度，在生产中肯定会产生一定的误差，导致编码器反馈不准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种消除齿轮副侧隙的编码器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消除齿轮副侧隙的编码器，包括编码器本体，所述编码器本体内设有转动轴，所述转动轴过渡配合轴承，所述轴承过渡配合轴承座，所述轴承座通过螺栓固定连接安装板和承载座，所述承载座与编码器本体的外壳顶部相抵接，所述转动轴键连接第一齿轮，所述第一齿轮的齿轮内孔贯穿第二齿轮的齿轮内孔，所述第一齿轮卡接扭簧的一端，所述扭簧的另一端与第二齿轮相卡接，所述第二齿轮下方设有微型万向球，所述微型万向球的滚珠与第二齿轮的齿轮端面相抵接，微型万向球的底座螺栓连接垫板，所述垫板固定连接轴承座。
优选的，所述转动轴分别卡接有第一轴用挡圈和第二轴用挡圈，所述第一轴用挡圈和第二轴用挡圈分别与轴承座内壁相卡接，且第一轴用挡圈和第二轴用挡圈上方均设有一个轴承。
优选的，所述转动轴卡接第一外挡圈，所述第一外挡圈与第一齿轮相抵接，所述第一齿轮的齿轮内孔卡接有第二外挡圈，所述第二外挡圈与第二齿轮相抵接，所述第一外挡圈和第二外挡圈均采用C形卡簧。
优选的，所述第一齿轮的齿轮端面下表面开设有第一环形槽，所述第二齿轮的齿轮端面上表面开设有第二环形槽，所述第一环形槽和第二环形槽用于放置扭簧。
优选的，所述承载座下表面设有环形凹槽，所述环形槽内嵌有密封圈，所述密封圈与编码器本体的外壳顶部相抵接。
优选的，所述扭簧采用具有两个圆柱翘起尾部的C型卡簧，所述第一环形槽中设有第一通孔，所述第二环形槽中设有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔各设有三个，且扭簧的两个圆柱翘起尾部分别***第一通孔和第二通孔中。
优选的，所述垫板呈圆环形，垫板上设有四个微型万向球，四个所述微型万向球呈环形均匀分布。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明中第一、二齿轮采用扭簧进行周向联接，消除齿轮副侧隙，提高编码器本体的反馈精度，并通过微型万向球承载第二齿轮，从而降低第一齿轮和第二齿轮对转动轴的作用力，编码器本体可以适用于传动精度要求较高的重负荷传动场所，简单、可靠；
2.本发明利用第一外挡圈和第二外挡圈装配在一起保证第一齿轮和第二齿轮在轴向的相对位置不会改变，增加整个结构的抗冲击能力和对应的大齿轮啮合后使编码器本体不会直接收到外力的冲击；
3.承载座起到支撑轴承座的作用，降低轴承座对转动轴的负荷，利用密封圈的密封作用，防止承载座与编码器本体的抵接处出现间隙，避免异物从承载座进入编码器本体内部。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的局部剖视图；
图4为本发明中轴承、轴承座、第一齿轮和第二齿轮结构示意图；
图5为本发明中第二齿轮结构示意图；
图6为本发明中扭簧正视图；
图7为本发明中扭簧右视图；
图8为本发明中扭簧俯视图。
图中：1编码器本体、2转动轴、3轴承、4轴承座、5安装板、6承载座、7第一齿轮、701第一环形槽、702第一通孔、8第二齿轮、801第二环形槽、802第二通孔、9扭簧、10微型万向球、11垫板、12第一轴用挡圈、13第二轴用挡圈、14第一外挡圈、15第二外挡圈、16密封圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种消除齿轮副侧隙的编码器，包括编码器本体1，编码器本体1内设有转动轴2，编码器本体1用于将转动轴2转动的角位移信号转化为电信号。转动轴2过渡配合轴承3，轴承3过渡配合轴承座4，转动轴2分别卡接有第一轴用挡圈12和第二轴用挡圈13，第一轴用挡圈12和第二轴用挡圈13分别与轴承座4内壁相卡接，且第一轴用挡圈12和第二轴用挡圈13上方均设有一个轴承3。在本实施例中，第一轴用挡圈12和第二轴用挡圈13采用孔用弹性挡圈，用于调节轴承3的轴向游隙，防止松动。
转动轴2键连接第一齿轮7，第一齿轮7的齿轮内孔贯穿第二齿轮8的齿轮内孔，第一齿轮7卡接扭簧9的一端，扭簧9的另一端与第二齿轮8相卡接。其中，转动轴2卡接第一外挡圈14，第一外挡圈14与第一齿轮7相抵接，第一齿轮7的齿轮内孔卡接有第二外挡圈15，第二外挡圈15与第二齿轮8相抵接，第一外挡圈14和第二外挡圈15均采用C形卡簧，利用第一外挡圈14和第二外挡圈15装配在一起保证第一齿轮7和第二齿轮8在轴向的相对位置不会改变，增加整个结构的抗冲击能力和对应的大齿轮啮合后使编码器本体1不会直接收到外力的冲击。
第一齿轮7的齿轮端面下表面开设有第一环形槽701，第二齿轮8的齿轮端面上表面开设有第二环形槽801，第一环形槽701和第二环形槽801用于放置扭簧9。如图6、7、8所示，扭簧9采用具有两个圆柱翘起尾部的C型卡簧，第一环形槽701中设有第一通孔702，第二环形槽801中设有第二通孔802，第一通孔702和第二通孔802各设有三个，且扭簧9的两个圆柱翘起尾部分别***第一通孔702和第二通孔802中。
由于第一齿轮7和第二齿轮8之间有存在扭簧9进行周向联接，所以第一齿轮7与第二齿轮8组成一个可变齿厚的从动齿轮，并且由于扭簧9的作用，“齿厚”始终“想”达到最大齿厚。装配后，由于扭簧9的作用力产生的力矩一直大于传动力矩，该可变“齿厚”一直大到抵紧第一齿轮7、第二齿轮8两齿之间的缝隙，使其一直没有侧隙，也就不存在传动回差。由于消除了齿轮副侧隙的影响，也就消除了由于侧隙带来的角度误差。
第二齿轮8下方设有微型万向球10，微型万向球10的滚珠与第二齿轮8的齿轮端面相抵接，微型万向球10的底座螺栓连接垫板11，垫板11固定连接轴承座4。垫板11呈圆环形，垫板11上设有四个微型万向球10，四个微型万向球10呈环形均匀分布。微型万向球10与第二齿轮8之间为滚动摩擦，滚动摩擦系数小，微型万向球10对第二齿轮8旋转产生的阻力可以忽略不计。
由于扭簧9的作用力，使第一齿轮7和第二齿轮8受到的作用力增加，从而使其两者构成的齿轮传动机构的重量增加，但由于微型万向球10可以承载第二齿轮8，从而降低第一齿轮7和第二齿轮8对转动轴2的作用力，编码器本体1可以适用于传动精度要求较高的重负荷传动场所，简单、可靠。
轴承座4通过螺栓固定连接安装板5和承载座6，安装板5用于连接外部设备机构，起到支撑的作用。承载座6与编码器本体1的外壳顶部相抵接，承载座6起到支撑轴承座4的作用，降低轴承座4对转动轴2的负荷。承载座6下表面设有环形凹槽，环形槽内嵌有密封圈16，通过密封圈16与编码器本体1的外壳顶部相抵接，利用密封圈16的密封作用，防止承载座6与编码器本体1的抵接处出现间隙，避免异物从承载座6进入编码器本体1内部。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种消除齿轮副侧隙的编码器，包括编码器本体(1)，其特征在于：所述编码器本体(1)内设有转动轴(2)，所述转动轴(2)过渡配合轴承(3)，所述轴承(3)过渡配合轴承座(4)，所述轴承座(4)通过螺栓固定连接安装板(5)和承载座(6)，所述承载座(6)与编码器本体(1)的外壳顶部相抵接，所述转动轴(2)键连接第一齿轮(7)，所述第一齿轮(7)的齿轮内孔贯穿第二齿轮(8)的齿轮内孔，所述第一齿轮(7)卡接扭簧(9)的一端，所述扭簧(9)的另一端与第二齿轮(8)相卡接，所述第二齿轮(8)下方设有微型万向球(10)，所述微型万向球(10)的滚珠与第二齿轮(8)的齿轮端面相抵接，微型万向球(10)的底座螺栓连接垫板(11)，所述垫板(11)固定连接轴承座(4)。
2.根据权利要求1所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述转动轴(2)分别卡接有第一轴用挡圈(12)和第二轴用挡圈(13)，所述第一轴用挡圈(12)和第二轴用挡圈(13)分别与轴承座(4)内壁相卡接，且第一轴用挡圈(12)和第二轴用挡圈(13)上方均设有一个轴承(3)。
3.根据权利要求1所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述转动轴(2)卡接第一外挡圈(14)，所述第一外挡圈(14)与第一齿轮(7)相抵接，所述第一齿轮(7)的齿轮内孔卡接有第二外挡圈(15)，所述第二外挡圈(15)与第二齿轮(8)相抵接，所述第一外挡圈(14)和第二外挡圈(15)均采用C形卡簧。
4.根据权利要求3所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述第一齿轮(7)的齿轮端面下表面开设有第一环形槽(701)，所述第二齿轮(8)的齿轮端面上表面开设有第二环形槽(801)，所述第一环形槽(701)和第二环形槽(801)用于放置扭簧(9)。
5.根据权利要求1所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述承载座(6)下表面设有环形凹槽，所述环形槽内嵌有密封圈(16)，所述密封圈(16)与编码器本体(1)的外壳顶部相抵接。
6.根据权利要求1所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述扭簧(9)采用具有两个圆柱翘起尾部的C型卡簧，所述第一环形槽(701)中设有第一通孔(702)，所述第二环形槽(801)中设有第二通孔(802)，所述第一通孔(702)和第二通孔(802)各设有三个，且扭簧(9)的两个圆柱翘起尾部分别***第一通孔(702)和第二通孔(802)中。
7.根据权利要求1所述的一种消除齿轮副侧隙的编码器，其特征在于：所述垫板(11)呈圆环形，垫板(11)上设有四个微型万向球(10)，四个所述微型万向球(10)呈环形均匀分布。
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CN111319186A (zh) * 2020-03-24 2020-06-23 广东伊之密精密注压科技有限公司 一种齿隙补偿装置、多组份注塑机及注塑产品生产线
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