双齿错齿齿隙控制装置

摘要

本发明公开了一种双齿错齿齿隙控制装置，其包括传动轴、第一主动轮、第二主动轮和从动轮，第一主动轮与传动轴固定连接，第一主动轮和第二主动轮的齿宽均小于从动轮的齿槽宽，第一主动轮与从动轮保持啮合，第二主动轮的轴孔内壁设置有多道滚珠槽，传动轴的外壁面与第二主动轮的滚珠槽对应的部位也设置有对应的滚珠槽，滚珠槽内设置有若干个滚珠，滚珠槽与传动轴的轴向呈一定角度设置，在第二主动轮的顶端设置有压块，压块推动第二主动轮沿着传动轴移动，并使第二主动轮在移动过程中发生一定角度的转动，最终与从动轮啮合。本发明的双齿错齿齿隙控制装置能够根据生产需求控制主动齿轮与从动齿轮之间的背隙，提高机械精度，提高工件加工质量。

权利要求

1.一种双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：其包括传动轴、第一主动轮、第二主动轮和从动轮，第一主动轮与传动轴固定连接，第一主动轮和第二主动轮的齿宽均小于从动轮的齿槽宽，第一主动轮与从动轮保持啮合，第二主动轮的轴孔内壁设置有多道滚珠槽，传动轴的外壁面与第二主动轮的滚珠槽对应的部位也设置有对应的滚珠槽，滚珠槽内设置有若干个滚珠，滚珠槽与传动轴的轴向呈一定角度设置，在第二主动轮的顶端设置有压块，压块推动第二主动轮沿着传动轴移动，并使第二主动轮在移动过程中发生一定角度的转动，最终与从动轮啮合。

2.根据权利要求1所述的双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：所述的压块通过液压油驱动，所述的传动轴下端设置有进油口，传动轴内设置有油路，油路与压块顶端的油腔连通。

3.根据权利要求1所述的双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：所述的第一主动轮和第二主动轮的齿宽均为从动轮齿槽宽的一半。

4.根据权利要求1所述的双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：所述的滚珠槽与传动轴的轴向呈10°～30°角设置。

5.根据权利要求1所述的双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：所述的第一主动轮和第二主动轮的厚度均小于从动轮的厚度。

6.根据权利要求5所述的双齿错齿齿隙控制装置，其特征在于：所述的第一主动轮和第二主动轮的厚度均为从动轮厚度的一半。

说明书

双齿错齿齿隙控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及精密机床和仪器领域，特别是用于既需要零背隙传动，又同时需要满足能够持续旋转的场合的双齿错齿齿隙控制装置，如车铣复合加工中心的旋转工作台主轴的转台传动机构。

背景技术

[0002] 一般在机床传动机构的应用上，齿轮传动机构经过一端时间的使用后，由于轮齿的磨损，啮合的轮齿之间会产生背隙，在一般类似车床主轴的齿轮传动场合是容许齿轮间的背隙存在；该背隙是指齿轮啮合后，齿之间的缝隙，但是，对传动精度要求较高的场合则需要考虑对齿轮背隙进行消除；另外一种情况就是在复合加工中心上，当机床进行车削时转台传动机构容许齿轮之间有背隙存在，但在铣削时，将转台当成第四轴旋转工作台的情况下却希望齿轮的齿之间是零背隙的，以满足加工精度要求；因此，需要设计一种可以控制背隙的齿轮传动机构，以满足不同加工类型的需求。现有的齿隙消除机构结构都比较复杂，而且无法对背隙进行控制和调节，因此，无法适应复合精密机床的应用要求。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对背景技术中所述的现有的齿隙消除机构结构复杂的问题，提供一种能够解决前述问题的双齿错齿齿隙控制装置。

[0004] 实现本发明的目的的技术方案如下：

[0005] 一种双齿错齿齿隙控制装置，其包括传动轴、第一主动轮、第二主动轮和从动轮，第一主动轮与传动轴固定连接，第一主动轮和第二主动轮的齿宽均小于从动轮的齿槽宽，第一主动轮与从动轮保持啮合，第二主动轮的轴孔内壁设置有多道滚珠槽，传动轴的外壁面与第二主动轮的滚珠槽对应的部位也设置有对应的滚珠槽，滚珠槽内设置有若干个滚珠，滚珠槽与传动轴的轴向呈一定角度设置，在第二主动轮的顶端设置有压块，压块推动第二主动轮沿着传动轴移动，并使第二主动轮在移动过程中发生一定角度的转动，最终与从动轮啮合。

[0006] 上面所述的压块通过液压油驱动，所述的传动轴下端设置有进油口，传动轴内设置有油路，油路与压块顶端的油腔连通。通过这种设置，从进油口输入液压油后，液压油通过油路进入压块顶端的油腔，能够推动压块带动第二主动轮在传动轴上移动。

[0007] 所述的第一主动轮和第二主动轮的齿宽均为从动轮齿槽宽的一半。通过这种设置，压块将第二主动轮压紧后，第二主动轮正好可以消除第一主动轮与从动轮之间的背隙。

[0008] 所述的滚珠槽与传动轴的轴向呈10°～30°角设置。滚珠槽与传动轴的轴向的夹角需要根据第一主动轮与从动轮之间背隙的宽度以及第二主动轮在轴向的位移量来进行计算，计算公式为tga=L/H，其中a为滚珠槽与传动轴轴向的夹角，L为第一主动轮与从动轮之间背隙的宽度，H为第二主动轮在轴向的位移量，因此，通过调节滚珠槽与传动轴的轴向的夹角可以控制第二主动轮在与从动轮啮合过程中的转动量，进而可以控制背隙的尺寸。

[0009] 所述的第一主动轮和第二主动轮的厚度均小于从动轮的厚度。

[0010] 所述的第一主动轮和第二主动轮的厚度均为从动轮厚度的一半。通过这种设置，在压块作用下，第二主动轮与从动轮啮合后，第一主动轮和第二主动轮的厚度之和正好与从动轮的厚度相同。

[0011] 本发明的双齿错齿齿隙控制装置，其工作原理如下：在装配时，第一主动轮与从动轮保持啮合状态，因此，对于不需要消除背隙的情况，可以直接用第一主动轮带动从动轮转动，来实现动力的传递，当需要消除第一主动轮与从动轮之间的背隙时，从传动轴下方的进油口通入液压油，液压油进入压块顶端的油腔后，推动压块沿着传动轴移动，进而压迫第二主动轮在传动轴上发生位移，因为传动轴与第二主动轮之间设置有滚珠，滚珠槽与传动轴的轴向呈一定角度设置，因此，在第二主动轮移动时，第二主动轮会发生一定角度的旋转，第二主动轮旋转一定角度后，第二主动轮的轮齿正好与从动轮啮合，啮合后，压块将第二主动轮压紧，使其与从动轮保持啮合，这样第一主动轮和第二主动轮的轮齿分别啮合在从动轮的轮齿槽的两端，这样第二主动轮与从动轮啮合的轮齿就消除了第一主动轮与从动轮之间的背隙，通过电机带动传动轴转动，再通过第一主动轮和第二主动轮的作用将扭矩传递至从动轮。当机床加工需要存在背隙时，只需要撤掉油压，解除压块对第二主动轮的压紧，这样第二主动轮就会呈自由状态，通过这种设置，可以根据生产需求消除背隙或者让主动轮和从动轮之间产生背隙。

[0012] 本发明的双齿错齿齿隙控制装置不仅成功地解决了齿轮传动机构的主动轮与从动轮的轮齿之间背隙消除的问题，同时可以根据具体生产加工需求，控制背隙的尺寸，使机械加工中心的精度得到提高。

附图说明

[0013] 图1为本发明的双齿错齿齿隙控制装置的结构示意图；

[0014] 图2为滚珠槽与传动轴轴向夹角的计算原理图；

[0015] 图中，1为传动轴，2为第一主动轮，3为第二主动轮，4为从动轮，5为滚珠槽，6为滚珠，7为压块，8为进油口，9为油路，10为油腔。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图1和附图2对本发明的具体实施方式进行详细的阐明：

[0017] 实施例1

[0018] 一种双齿错齿齿隙控制装置，其包括传动轴、第一主动轮、第二主动轮和从动轮，第一主动轮与传动轴固定连接，第一主动轮和第二主动轮的齿宽均小于从动轮的齿槽宽，第一主动轮与从动轮保持啮合，第二主动轮的轴孔内壁设置有多道滚珠槽，传动轴的外壁面与第二主动轮的滚珠槽对应的部位也设置有对应的滚珠槽，滚珠槽内设置有若干个滚珠，滚珠槽与传动轴的轴向呈一定角度设置，在第二主动轮的顶端设置有压块，压块推动第二主动轮沿着传动轴移动，并使第二主动轮在移动过程中发生一定角度的转动，最终与从动轮啮合。

[0019] 上面方案中所述的压块7通过液压油驱动，所述的传动轴1下端设置有进油口8，传动轴1内设置有油路9，油路9与压块7顶端的油腔10连通。

[0020] 实施例2

[0021] 上面方案中, 所述的滚珠槽5与传动轴1的轴向呈10°角设置，在传动轴1和第二主动轮3上分别设置有相对应的四条滚珠槽5；所述的第一主动轮2和第二主动轮3的齿宽均为从动轮4齿槽宽的一半；所述的第一主动轮2和第二主动轮3的厚度均为从动轮4的厚度一半。

[0022] 实施例3

[0023] 在实施例1中，所述的第一主动轮2和第二主动轮3的齿宽均为从动轮4齿槽宽的2/5。

[0024] 实施例4

[0025] 在实施例1中，所述的第一主动轮2和第二主动轮3的厚度均为从动轮4厚度的3/5。