[發明專利]一種扭力桿消隙傳動裝置

有效

• 申請號: 201410442124.5
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN104265855B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: 陳水勝;戴晨;嚴進;任永清
• 申請（專利權）人: 武漢國威重型機床股份有限公司;湖北工業大學
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司42220
• 代理人: 朱必武,沈小川

技術領域

?本發明涉及一種扭力桿消隙傳動裝置，具體為機床齒輪齒條在傳動進給過程中的消隙裝置，是利用可調扭力桿調節雙齒輪與齒條間預緊力達到消隙傳動的進給裝置,屬機械設備領域。

背景技術

高精度的機床加工是以高精度傳動為基礎，大行程的直線進給運動通常采用齒輪齒條傳動來實現。常規的單齒輪齒條傳動，因其本身的嚙合特點，當進給的移動部件作直線往復運動時，存在正反向傳動間隙，會降低機床的定位精度，從而使機床加工工件時產生加工誤差。因此，消除傳動間隙是行業內一直在研究并力求可靠、高效解決的方案。中國實用新型專利《同軸雙齒輪消隙裝置》（申請號：201320723014.7）公開的，是利用兩個同軸齒輪的齒部分別與齒條的同一個齒槽兩邊嚙合，由于兩個齒輪與齒條的嚙合接觸點在兩個相反方向，產生張緊力，消除了傳動時的間隙。該技術應用在數控重型臥式車床上，可滿足車床的高精度無間隙傳動要求。其不足之處是：⑴是一種靜態消隙方式，不能設置并動態調節工作時嚙合點嚙合力；⑵帶錐度軸向配合，對裝配精度提出非常高的要求；⑶當設備運行一段時間后，會大大降低消隙效果。新型專利《一種消隙齒輪箱》（申請號：201320569692.2），包括箱體、齒條、碟簧油缸、主動軸及主動斜齒輪、左右傳動軸及左右斜齒輪、還有左右直齒輪、左轉動軸外部編碼器，右傳動軸的一端伸出箱外且對正碟簧油缸的活塞桿。其工作原理是通過調整碟簧油缸行程，使左右斜齒輪產生軸向位移，從而消除其與主動斜齒輪的正反向傳動間隙，進而調節左右直齒輪與齒條間反向面嚙合力效果，其不足之處是：⑴需要增加與蝶簧油缸裝置配套的油馬達、調節閥等液壓系統元件，并且自適應消除間隙的補償能力差；⑵所述裝置結構相對復雜，不利于在機床上相對較小的空間內安裝和調整。

發明內容

針對背景技術的不足，本發明提供了一種扭力桿消隙傳動裝置，是利用剛體的彈性扭力消除齒輪傳動間隙方法和裝置，工作中按設定力矩自動調整正反向嚙合齒輪與齒條間嚙合力，達到消隙傳動的目的；所述裝置包括消隙傳動輪系、消隙組件和過載保護組件，調節消隙組件中扭力桿的預緊扭力，可消除傳動輪系中小齒輪與齒條之間的嚙合間隙，當傳動輪系中的輸入齒輪過載或受沖擊負荷時，保護組件中的小齒輪直接通過傳動銷傳遞扭矩并通過傳動輪系中的空心齒輪及大小齒輪驅動齒條。本發明消隙傳動裝置不僅具有消隙功能，還具有超載過載保護、調節預緊力矩功能，可使設備長期穩定運行，當扭力桿出現彈性疲勞后，可收緊扭臂鎖緊螺桿上的鎖緊螺絲，進一步調節消隙預緊力矩。本發明具有結構緊湊、轉動精度高等特點。

本發明的技術方案是：一種扭力桿消隙傳動裝置，包括齒輪箱體、安裝在齒輪箱體中的消隙傳動輪系、消隙組件、過載保護組件；所述消隙傳動輪系包括大齒輪（4）、空心輪Ⅰ（5）、空心輪Ⅱ（6）、大齒輪Ⅰ（14）、大齒輪Ⅱ（17）、小齒輪Ⅰ（16）、小齒輪Ⅱ（18）、齒條（21），所述齒條（21）固連在待往復運動的機床部件上；所述空心輪Ⅰ（5）及空心輪Ⅱ（6）與大齒輪（4）軸向同心，所述大齒輪Ⅰ（14）與小齒輪Ⅰ（16）同軸、大齒輪Ⅱ（17）與小齒輪Ⅱ（18）同軸，小齒輪Ⅰ（16）有齒面與齒條（21）的齒面正向嚙合、小齒輪Ⅱ（18）有齒面與齒條（21）的另一個齒面反向嚙合；由外部伺服馬達齒輪驅動大齒輪（4），大齒輪（4）通過消隙組件轉動空心輪Ⅱ（6）、通過鍵和鍵槽直接轉動空心輪Ⅰ（5）；其特征在于：

所述空心輪Ⅰ（5）是上端外表面有鍵槽、下端有外齒輪（5.1）、中間有通孔的空心圓柱體；所述空心輪Ⅱ（6）是上端有外齒輪（6.3）、下部有外齒輪（6.1）、中間有通孔的空心圓柱體，所述空心輪Ⅱ（6）的通孔下端還有內齒輪（6.2）；空心輪Ⅰ（5）的外齒輪（5.1）與大齒輪Ⅰ（14）嚙合、空心輪Ⅱ（6）的外齒輪（6.1）與大齒輪（17）嚙合；

所述大齒輪（4）與空心輪（5）通過鍵（2）剛性連接，所述空心輪（6）套在空心輪（5）內部的通孔中；