齿轮消隙机构.pdfVIP

．齿轮齿条副 齿轮齿条传动常用于行程较长的大型机床上，可以得到较大的传动比，还易 得到高速直线运动，刚度及机械效率也高；但传动不够平稳，传动精度不够高， 而且还不能自锁。 采用齿轮 齿条副 传动时，必须采取措施 消除齿侧间隙 。当传动负载小时， 也可采用双片薄齿轮调整法，将两齿轮分别与齿条齿槽的左、右两侧贴紧，从而 消除齿侧间隙 。当传动负载大时，可采用双片厚齿轮传动的结构，图 5-45 是 这种消除间隙方法的原理图。进给 运动由轴 2 输入， 该轴上装 有两个螺旋 线方向相反的斜齿轮，当在轴 2 上施加轴向力 F 时，能使斜齿轮产生微量的 轴向移动。此时，轴 1 和 轴 3 便以相反的方向转过微小的角度，使齿轮 4 和 5 分别与齿条齿槽的左、右侧面贴紧，从而 消除齿侧间隙 。 图5-45 消除间隙的原理图 1 、 2 、 3 —轴； 4 、 5 —齿轮 三、进给系统传动齿轮间隙的消除 对于数控机床进给系统中的减速齿轮，除了要求其本身具有很高的运动精度 和工作平稳性以外，还必须尽可能消除配对齿轮之间的传动间隙；否则，在进给 系统每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，对于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传动间隙。 1 ．刚性调整法 刚性调整法是指调整 之后齿侧间隙 不能自动补偿的调整方法。它要求严格 控制齿轮的齿 第五章 数控机床的结构与传动厚及周节公差，否则传动的灵活 性将受到影响。但用这种方法调整的齿轮传动有较好的传动刚度，而且结构比较 简单。 图 5 — 46 是最简单的偏心轴套式消除间隙结构。电机 1 是通过偏心轴套 2 装到壳体上，通过转动偏心轴套就能够方便地调整两齿轮的中心距，从而消 除了齿侧间隙。 图5-46 偏心轴套式消除间隙结构 图5-47 带锥度齿轮的消除间隙结 构 1 —电机； 2 —偏心轴套 1 、 2 —齿轮； 3 —垫片 图 5 — 47 是用一个带有锥度的齿轮来消除间隙的结构。在加工齿轮 l 和 2 时，将假想的分度圆柱面改变成带有小锥度的圆锥面，使其齿厚在齿轮的轴 向稍有变化 ( 其外形类似于 插齿刀 ) 。装配时，只要改变垫片的厚度就能调 整两个齿轮的轴向相对位置，从而消除 了齿侧间隙 。但如增大圆锥面的角度， 将会使啮合条件恶化。 图5-48 斜齿轮消除间隙结构 1 、 2 —薄齿轮 ； 3 —垫片； 4 —厚齿轮构 图5- 48 是斜齿轮消除间隙的结构，厚齿轮 4 同时与两个相同齿数的薄齿轮 1 和 2 啮合，薄齿轮由平键与轴联接，互相不能相对回转。薄齿轮 1 和 2 的齿 形拼装在一起加工，并与键槽保持确定的相对位置。加工时， 在两薄齿轮 之间 装入已知厚度为 t 的垫片 3 。装配时，将垫片厚度增加或减少 Δt ，然后再 用螺母拧紧。这时两齿轮的螺旋线就产生了错位，其左、右两齿面分别与厚齿轮 的齿面贴紧，消除了间隙。垫片厚度的增减量 Δt 可以用以下公式计算： Δt = Δcot β 式中， Δ —— 齿侧间隙 ； β ——斜齿轮的螺旋角。 垫片的厚度通常是由试测法确定，一般要经过几次修磨才能调整好。这种结 构的齿轮承载能力较小，因为在正向或反向旋转时，分别只有一个薄齿轮承受载 荷。 2 ．柔性调整法 柔性调整法是指调整 之后齿侧间隙 可以自动补偿的调整方法。这种调整法 在齿轮的齿厚和周节有差异的情况下，仍可始终保持无间隙啮合。但将影响其传 动平稳性，而且这种调整法的结构比较复杂，传动刚度低。 图5-49 是双齿轮错齿式消除间隙结构。两个相同齿数的薄齿轮 1 和 2 与 另一个厚齿轮啮合。两个薄齿轮套装在一起，并可作相对回转。每个齿轮的端面 均匀分布着 四个螺孔，分别装上 凸 耳 4 和 8 。齿轮 1 的端面还有另外四 个通孔， 凸 耳 8 可以在其中穿过。弹簧 3 的两端分别钩在 凸 耳 4 和调节 螺钉 5 上，通过螺母 6 调节弹簧的拉力，调节完毕用螺母 7 锁紧。弹簧的拉 力使薄齿轮错