[實用新型]一種齒輪齒條傳動時的間隙消除機構

無效

• 申請號: 200820034288.4
• 申請日: 2008-04-22
• 公開（公告）號: CN201190780Y
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 劉桂芝;陳亞寧;陶知祥
• 申請（專利權）人: 南京數控機床有限公司
• 主分類號: F16H55/18
• 分類號: F16H55/18;F16H55/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型屬于機械傳動設備領域，具體涉及一種齒輪齒條消隙機構，是為一些較 長距離有運動精度和負載要求的傳動而設計的專用調整機構。這種機構在工作過程中可 以對由于負載使齒輪齒條磨損產生的間隙進行自動調整，從而保證齒輪齒條傳遞運動的 準確性。

背景材料

在機械傳動中齒輪齒條傳動是一種較為常見的運動傳遞方式。但這種傳動是有間隙 的，這對運動精度有一定要求的加工機床來說是不允許的。而傳動精度較高的常用機構 滾珠絲杠螺母副又受行程的限制，不適于長距離的傳動。為了適應長距離精度傳動的要 求，需要對齒輪齒條運動副進行消隙，現有對齒輪齒條運動副的間隙消除有多種方法， 但一般情況下這些機構都較復雜，且成本較高。如何設計一種結構簡單、成本低廉并且 具有良好運動精度及負載性能的長距離運動副機構----帶消隙機構的齒輪齒條運動副 是我們進行該工作的出發點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種齒輪齒條傳動時的間隙消除機構，該機 構結構簡單、成本較低并且可自動消除由于齒輪齒條磨損產生的間隙，從而保證傳遞運 動的精度。

本實用新型所述的齒輪齒條傳動時的間隙消除機構，包括：

與電機輸出軸相連的第一斜齒輪；

與第一斜齒輪同時嚙合，且并列安裝在第一齒輪軸上的第二斜齒輪和第三斜齒輪， 兩個斜齒輪的齒輪參數相同，兩者之間設有可調節厚度的修正墊；

第一齒輪軸的一側軸端裝有軸向位移消隙機構，另一側上并列裝有一對齒數、模數、 壓力角相等，而旋向相反的第四斜齒輪和第五斜齒輪；

第四斜齒輪和第五斜齒輪分別與安裝在第二齒輪軸的第六斜齒輪以及安裝在第三齒 輪軸的第七斜齒輪嚙合，第六斜齒輪和第七斜齒輪的齒數、模數、壓力角相等，而旋向 相反；

第二齒輪軸和第三齒輪軸的輸出端上還分別裝有同時與齒條相嚙合的第一直齒輪和 第二直齒輪。

上述軸向位移消隙機構包括端面軸承、軸承支承套、碟形彈簧、彈簧支承軸、調整 彈簧的端蓋及修正墊，端面軸承安裝在軸端，端面軸承內圈支承在軸承支承套的一端， 軸承支承套另一端同軸安裝彈簧支承軸，碟形彈簧套在彈簧支承軸上，其一端抵在軸承 支承套側面，另一端由端蓋壓緊，修正墊安裝在端蓋內側。

本實用新型工作時，電機將運動通過與一對斜齒輪嚙合的第一斜齒輪輸入到第一齒 輪軸上，這對斜齒輪之間裝有消隙修正墊。在第一齒輪軸的軸端設有由端面軸承、軸承 支承套、碟形彈簧、彈簧支承軸、調整彈簧的端蓋及修正墊組成的軸向位移消隙機構。 此外，在第一齒輪軸上還包括傳遞運動的另外一對齒數、模數、壓力角完全相等，旋向 相反的斜齒輪，這對齒輪分別帶動兩個齒數、模數、壓力角完全相等，旋向相反的斜齒 輪，將動力傳遞到第二齒輪軸及第三齒輪軸上。之后，第二齒輪軸及第三齒輪軸再分別 通過安裝在輸出端的一對幾何參數完全相同的直齒輪與齒條同時嚙合。這套機構結構簡 單，調整使用方便，能夠有效的消除齒條正反運動時的齒側間隙。

本實用新型利用碟形彈簧壓縮產生的軸向力使第一齒輪軸帶動斜齒輪產生軸向位 移，從而消除斜齒輪齒側嚙合的間隙。而安裝在第一齒輪軸的兩只旋向相反的斜齒輪的 轉動同時帶動幾何參數相同的，并與齒條嚙合的齒輪的反方向轉動，進而消除了齒條正 反運動時的齒側間隙。

本實用新型克服了原有間隙消除機構較復雜，且生產成本較高的問題。采用本實用 新型的消隙機構結構簡單，調整使用方便，能夠有效的消除齒條正反運動時的齒側間隙。

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖，

圖2是圖1的A-A剖視圖。

具體實施方式

下面結合附土圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1及圖2所示，一種齒輪齒條傳動時的間隙消除機構，它主要包括消隙傳動的 齒輪齒條、用于消除間隙的碟形彈簧調整結構和調整墊片。電機1將運動通過第一斜齒 輪2同時傳遞給第二斜齒輪3和第三斜齒輪5，第二斜齒輪3和第三斜齒輪5的齒輪參 數相同，通過調整修正墊4，使這兩個齒輪與第一斜齒輪2之間產生微量的軸向位移， 從而將它們之間的嚙合間隙消除掉。運動輸入到第一齒輪軸6上，在第一齒輪軸6的軸 端設有端面軸承7、軸承支承套8、碟形彈簧10、彈簧支承軸9、調整彈簧的端蓋12及 修正墊11。端面軸承7通過調整修正墊11產生微量位移，在碟形彈簧10的作用下壓在 第一齒輪軸6的軸端，使第一齒輪軸6產生微量的位移，這時第一齒輪軸6上的另外一 對齒數、模數、壓力角相等，旋向相反的第四斜齒輪13和第五斜齒輪14亦產生微量的 位移，從而將與第四斜齒輪13和第五斜齒輪14同時嚙合的一對齒數、模數、壓力角相 等，旋向相反的第六斜齒輪16和第七斜齒輪17之間的嚙合間隙消除掉，這樣就會同時 帶動第二齒輪軸15和第三齒輪軸18上一對幾何參數完全相等的第一直齒輪19和第二 直齒輪20旋轉，這對齒輪同時與齒條嚙合，直到將齒輪和齒條之間的正反兩個方向的 間隙消除掉。在設備安裝最初調試時，將第一直齒輪19一側調整到與齒條21接觸，而 同時第二直齒輪20則是相反的一側與齒條21接觸，之后將齒輪軸18上第七斜齒輪17 由漲緊套鎖緊在齒輪軸18上，將齒輪軸15上第六斜齒輪16由漲緊套鎖緊在輪軸15上， 這樣各轉動件之間定位。這樣在工作中可以保證無論電機正反轉都有一個直齒輪是與齒 條直接接觸的，從而消除了齒輪齒條傳動的齒側間隙。本實用新型通過設置調整修正墊 4、以碟形彈簧10為主的軸向位移消隙機構以及兩個直齒輪的設計結構，將電機的運動 把無間隙的運動傳遞到齒條上，齒條帶動工作臺即可實現較高精度的運動。齒輪齒條運 動一段時間后若有磨損，可以通過進一步調整修正墊11來保證第一直齒輪齒輪19和第 二直齒輪齒輪20與齒條21之間的無間隙嚙合，從而實現其間的無間隙運動。