[发明专利]一种适于齿轮齿条传动机构的消隙装置及其消隙方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床零部件技术领域，具体地说，本发明涉及一种适于齿轮齿条传动机构的消隙装置及其消隙方法。

背景技术

在数控机床的直线轴传动中，当行程较长时，一般均采用双齿轮齿条传动。因为其刚度、精度和工作性能不会因行程增大而明显降低，齿轮齿条要正常运转，必须要保证一定的齿侧间隙。因此，当齿轮由正向旋转换为反向旋转时或齿轮由反向旋转换为正向旋转，必然要先空转一定角度，使得其齿面与齿条齿面接触时，才能带动齿条运动，从而实现机床的直线轴传动。由于齿侧间隙的存在，势必影响到机床反向运动时的定位精度及反向误差，进而影响到机床的加工精度。

齿轮齿条传动在机床的传动装置中应用非常广泛，其作用主要有：改变运动方向、减速、增大扭矩等。为了保证数控机床进给系统的运动精度和工作平稳性，还必须尽可能消除齿轮齿条之间的传动间隙。但齿轮齿条及相应的固定基座在实际加工和装配过程中存在一定的误差，直接装夹并不能达到所要求的齿轮齿条中心距离。另外，由于齿轮齿条的工作磨损和工作环境变化等因素，也会导致齿轮齿条啮合间隙变化。

此外，在传动进给系统中，减速齿轮除了本身要求很高的运动精度和工作平稳性之外，还必须尽可能消除齿轮之间的传动间隙。否则在进给系统的每一次反向之后就会使运动滞后于指令信号，这将对加工精度产生很大影响，所以数控机床的进给系统必须采用各种方法去减少或消除齿轮间隙。

发明内容

本发明提供一种适于齿轮齿条传动机构的消隙装置及其消隙方法，目的是用以消除齿轮齿条反向运动时的反向间隙。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种适于齿轮齿条传动机构的消隙装置，齿轮齿条传动机构包括齿条和与齿条啮合的两个第一齿轮，所述消隙装置包括：

第二齿轮，其设置于所述第一齿轮的齿轮轴上；以及

第三齿轮，其为可移动的设置于两个第二齿轮之间，且与两个第二齿轮啮合。

所述第三齿轮在两个所述第二齿轮之间作直线运动，且使两个第二齿轮的转动方向相反。

所述第二齿轮和所述第三齿轮均为圆柱齿轮。

所述第二齿轮的直径大于所述第一齿轮的直径。

所述第三齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径。

本发明还提供了一种适于齿轮齿条传动机构的消隙方法，采用上述消隙装置，包括步骤：

第三齿轮移动，驱动两个第二齿轮同时转动，且两个第二齿轮的转动方向相反；两个第二齿轮并带动两个第一齿轮同步转动，第一齿轮的齿面便分别紧贴在齿条上。

本发明适于齿轮齿条传动机构的消隙装置，结构简单，精度容易保证，制造成本低，工艺性好，维修方便；可消除齿轮齿条反向运动时的反向间隙，调整简单，提高了机床传动精度。

附图说明

图1为本发明消隙装置的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、第一齿轮；2、齿条；3、第二齿轮；4、第三齿轮；5、预载装置；51、驱动件；52、支座。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明提供了一种适于齿轮齿条传动机构的消隙装置，齿轮齿条传动机构包括齿条2和与齿条2啮合的两个第一齿轮1，消隙装置包括第二齿轮3和第三齿轮4；第二齿轮3是设置于所述第一齿轮1的齿轮轴上；第三齿轮4为可移动的设置于两个第二齿轮3之间，且与两个第二齿轮3啮合。

具体地说，如图1所示，第三齿轮4在两个第二齿轮3之间作直线运动，第三齿轮4的移动方向与齿条2的长度方向相垂直，移动中的第三齿轮4与两侧的第二齿轮3保持啮合，因此可以使两个第二齿轮3朝向相反方向转动。第二齿轮3与第一齿轮1同轴连接，因此两个第二齿轮3就能带动两个第一齿轮1同步转动，最终使两个第一齿轮1的齿面便分别紧贴在齿条2上，从而消除了齿侧间隙。

如图1所示，第二齿轮3和第三齿轮4均为圆柱齿轮，第二齿轮3的直径大于第一齿轮1的直径，第三齿轮4的直径小于第二齿轮3的直径且大于第一齿轮1的直径。

如图1所示，本发明的消隙装置还包括与第三齿轮4连接的预载装置5，该预载装置5用于对第三齿轮4施加使其移动的驱动力，向第三齿轮4上预加负载。该预载装置5包括驱动件51和与驱动件51连接的支座52，第三齿轮4设置于支座52上，驱动件51对支座52提供驱动力，使支座52带动第三齿轮4同步直线移动，驱动件51可以为液压缸或气缸等。