齒輪齒條傳動常用于行程較長的大型機床上,可以得到較大的傳動比,還易 得到高速直線運動,剛度及機械效率也高;但傳動不夠平穩(wěn),傳動精度不夠高, 而且還不能自鎖。常用的方法有電氣方法(雙電機消隙)和機械方法(雙齒輪消隙)。下面主要介紹一下機械類的各種消隙方法。
雙齒輪消隙
采用齒輪 齒條副 傳動時,必須采取措施 消除齒側(cè)間隙 。當(dāng)傳動負載小時, 也可采用雙片薄齒輪調(diào)整法,將兩齒輪分別與齒條齒槽的左、右兩側(cè)貼緊,從而 消除齒側(cè)間隙 。當(dāng)傳動負載大時,可采用雙片厚齒輪傳動的結(jié)構(gòu),圖 5-45 是 這種消除間隙方法的原理圖。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3719.html
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進給 運動由軸 2 輸入, 該軸上裝 有兩個螺旋 線方向相反的斜齒輪,當(dāng)在軸 2 上施加軸向力 F 時,能使斜齒輪產(chǎn)生微量的 軸向移動。此時,軸 1 和 軸 3 便以相反的方向轉(zhuǎn)過微小的角度,使齒輪 4 和 5 分別與齒條齒槽的左、右側(cè)面貼緊,從而 消除齒側(cè)間隙 。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3719.html
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圖 5-45 消除間隙的原理圖1 、 2 、 3 —軸; 4 、 5 —齒輪 三、進給系統(tǒng)傳動齒輪間隙的消除.文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3719.html
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對于數(shù)控機床進給系統(tǒng)中的減速齒輪,除了要求其本身具有很高的運動精度 和工作平穩(wěn)性以外,還必須盡可能消除配對齒輪之間的傳動間隙;否則,在進給 系統(tǒng)每次反向之后就會使運動滯后于指令信號,這將對加工精度產(chǎn)生很大影響。 所以,對于數(shù)控機床的進給系統(tǒng),必須采用各種方法去減少或消除齒輪傳動間隙。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3719.html
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剛性調(diào)整法
剛性調(diào)整法是指調(diào)整 之后齒側(cè)間隙 不能自動補償?shù)恼{(diào)整方法。它要求嚴(yán)格 控制齒輪的齒 第五章 數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)與傳動厚及周節(jié)公差,否則傳動的靈活 性將受到影響。但用這種方法調(diào)整的齒輪傳動有較好的傳動剛度,而且結(jié)構(gòu)比較 簡單。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3719.html
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圖 5 — 46 是最簡單的偏心軸套式消除間隙結(jié)構(gòu)。電機 1 是通過偏心軸套
2 裝到殼體上,通過轉(zhuǎn)動偏心軸套就能夠方便地調(diào)整兩齒輪的中心距,從而消 除了齒側(cè)間隙。
圖 5-46 偏心軸套式消除間隙結(jié)構(gòu) 圖 5-47 帶錐度齒輪的消除間隙結(jié) 構(gòu)
1 —電機; 2 —偏心軸套 1 、 2 —齒輪; 3 —墊片
圖 5 — 47 是用一個帶有錐度的齒輪來消除間隙的結(jié)構(gòu)。在加工齒輪 l 和 2 時,將假想的分度圓柱面改變成帶有小錐度的圓錐面,使其齒厚在齒輪的軸 向稍有變化 ( 其外形類似于 插齒刀 ) 。裝配時,只要改變墊片的厚度就能調(diào) 整兩個齒輪的軸向相對位置,從而消除 了齒側(cè)間隙 。但如增大圓錐面的角度, 將會使嚙合條件惡化。
圖 5-48 斜齒輪消除間隙結(jié)構(gòu)
1 、 2 —薄齒輪 ; 3 —墊片; 4 —厚齒輪構(gòu)
圖 5- 48 是斜齒輪消除間隙的結(jié)構(gòu),厚齒輪 4 同時與兩個相同齒數(shù)的薄齒輪 1
和 2 嚙合,薄齒輪由平鍵與軸聯(lián)接,互相不能相對回轉(zhuǎn)。薄齒輪 1 和 2 的齒 形拼裝在一起加工,并與鍵槽保持確定的相對位置。加工時, 在兩薄齒輪 之間 裝入已知厚度為 t 的墊片 3 。裝配時,將墊片厚度增加或減少 Δt ,然后再 用螺母擰緊。這時兩齒輪的螺旋線就產(chǎn)生了錯位,其左、右兩齒面分別與厚齒輪 的齒面貼緊,消除了間隙。墊片厚度的增減量 Δt 可以用以下公式計算:
Δt = Δcot β
式中, Δ —— 齒側(cè)間隙 ;
β ——斜齒輪的螺旋角。
墊片的厚度通常是由試測法確定,一般要經(jīng)過幾次修磨才能調(diào)整好。這種結(jié) 構(gòu)的齒輪承載能力較小,因為在正向或反向旋轉(zhuǎn)時,分別只有一個薄齒輪承受載 荷。
2 .柔性調(diào)整法
柔性調(diào)整法是指調(diào)整 之后齒側(cè)間隙 可以自動補償?shù)恼{(diào)整方法。這種調(diào)整法 在齒輪的齒厚和周節(jié)有差異的情況下,仍可始終保持無間隙嚙合。但將影響其傳 動平穩(wěn)性,而且這種調(diào)整法的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,傳動剛度低。
圖 5-49 是雙齒輪錯齒式消除間隙結(jié)構(gòu)。兩個相同齒數(shù)的薄齒輪 1 和 2 與 另一個厚齒輪嚙合。兩個薄齒輪套裝在一起,并可作相對回轉(zhuǎn)。每個齒輪的端面 均勻分布著 四個螺孔,分別裝上 凸 耳 4 和 8 。齒輪 1 的端面還有另外四 個通孔, 凸 耳 8 可以在其中穿過。彈簧 3 的兩端分別鉤在 凸 耳 4 和調(diào)節(jié) 螺釘 5 上,通過螺母 6 調(diào)節(jié)彈簧的拉力,調(diào)節(jié)完畢用螺母 7 鎖緊。彈簧的拉 力使薄齒輪錯位,即兩個薄齒輪的左、右齒面分別緊貼在厚齒輪齒槽的左、右齒 面上,消除 了齒側(cè)間隙 。由于正向和反向旋轉(zhuǎn),分別只有一片齒輪承受扭矩, 因此承載能力受到了限制。在設(shè)計時必須計算彈簧的拉力,使它能夠克服最大扭 矩,否則將失去消除間隙的作用。
圖 5-49 雙齒輪錯齒式消除間隙結(jié)
1 、 2 —薄齒輪 ; 3 —彈簧;
4 、 8 — 凸 耳; 5 —調(diào)節(jié)螺釘; 6 、 7 —螺母
圓錐齒輪壓力彈簧消除間隙
對圓錐齒輪傳動,也可以采用類似于圓柱齒輪的消除間隙方法。圖 5-50 是
壓力彈簧消除間隙的結(jié)構(gòu)。它將一個大錐齒輪加工成 1 和 2 兩 部分,齒輪的 外圈 1 上帶有三個周向圓弧槽 8 ,齒輪的內(nèi)圈 2 的端面帶有三個 凸 爪 4 , 套裝在圓弧槽內(nèi)。彈簧 6 的兩端分別頂在 凸 爪 4 和鑲塊 7 上,使內(nèi)、外齒
圈的錐齒錯位,起到了消除間隙的作用。為了安裝的方便,用螺釘 5 將內(nèi)、外 齒圈相對固定,安裝完畢之后將螺釘卸去。
圖 5-50 壓力彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)
1 —外圈; 2 —內(nèi)圈; 3 —錐齒輪; 4 — 凸 爪;
5 —螺釘; 6 —彈簧; 7 —鑲塊; 8 —圓弧槽
圓錐齒輪用碟形彈簧消除 斜齒輪齒側(cè)間隙
圖 5-51 是用碟形彈簧消除 斜齒輪齒側(cè)間隙 的結(jié)構(gòu)。斜齒輪 1 和 2 同時
與寬齒輪 6 嚙合,螺母 5 通過墊圈 4 調(diào)節(jié)碟形彈簧 3 ,使它保持一定的壓 力。彈簧作用力的調(diào)整必須適當(dāng),壓力過小, 達不到消隙作用 ;壓力過大,將 會使齒輪磨損加快。為了使齒輪在軸上能左右移動,而又不允許產(chǎn)生偏斜,這就 要求齒輪的內(nèi)孔具有較長的導(dǎo)向長度,因而增大了軸向尺寸。
圖 5-51 碟形彈簧消除間隙結(jié)構(gòu)
1 、 2 —斜齒輪; 3 —碟形彈簧; 4 —墊圈; 5 —螺母; 6 —寬齒輪
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