專利名稱：一種自動消隙伺服減速機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪減速機構(gòu)，尤其是用于伺服電機減速增矩，并驅(qū)動運動機構(gòu)作精確移動及定位的減速機構(gòu)。
背景技術(shù)：
已有伺服減速機構(gòu)均存在一定的反向間隙或回差，如伺服電機專用精密行星減速器，有1-5角分的反向間隙，如諧波減速器，一般保證1-2角分的回差，這種精度可保證一般的應(yīng)用，但用于機床的精密定位，或用于雕刻機進行精細浮雕加工則不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決問題是避免上述現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足之處，提供一種新的伺服減速機構(gòu)，該減速機構(gòu)能在使用周期內(nèi)，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，從而大大提高數(shù)控設(shè)備的重復(fù)精度和定位精度。為達到本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。方案1，一種自動消隙伺服減速機構(gòu)包括大齒輪或齒條(I)、軸齒輪(2)、軸承(4)、軸承(5)、殼體出)、大齒輪(7)、輸入小齒輪(8);軸齒輪(2)通過軸承(4)、(5)安裝在殼體(6)上，軸齒輪(2)及大齒輪(7)同軸固結(jié)，軸齒輪(2)與大齒輪或齒條(I)嚙合，大齒輪⑵與輸入小齒輪⑶嚙合。其特征在于消隙軸齒輪(11)和第二大齒輪(12)同軸固結(jié)，通過軸承(9)、(10)安裝在殼體(6)上，第二大齒輪(12)也與與小輸入齒輪(8)嚙合，消隙軸齒輪(11)也與大齒輪或齒條(I)嚙合，所述大齒輪或齒條(I)和小齒輪(8)中，至少有ー個是斜齒，消隙軸齒輪(11)、大齒輪(12)的組合，可以在殼體(6)中軸向竄動一定距離，在消隙軸齒輪(11)大齒輪(12)的組合與殼體(6)之間,設(shè)置有ー個軸向加載機構(gòu)。方案2，所述之軸向加載機構(gòu)是彈簧(14a)。方案3,所述之軸向加載機構(gòu)是ー個油缸或氣缸,它由缸筒(14b)、活塞(14c)、密封圈(14d)構(gòu)成ー個密閉空間，該空間與接頭(14e)相通。接頭(14e)經(jīng)管路(18)、調(diào)壓閥(19)與壓カ源(20)相通。方案4，所述之軸向加載機構(gòu)是電磁鐵；它由電磁鐵(14j)、線圈(14k)、動鐵芯(141)構(gòu)成；線圈通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅(qū)動器或控制系統(tǒng)(24)相連。方案5，所述軸齒輪(2)、軸承(4)、軸承(5)、大齒輪(7)、殼體￠)、輸入小齒輪
(8)、消隙軸齒輪(11)、軸承(9)、軸承(10)、大齒輪(12)構(gòu)成獨立的多用途伺服減速單元，該多用途伺服減速單元可與大齒輪或齒條(I)構(gòu)成外齒論減速機構(gòu)或內(nèi)齒論減速機構(gòu)，或齒條減速機構(gòu)。方案6，設(shè)置有輪齒對準(zhǔn)機構(gòu)，該機構(gòu)通過把所述大齒輪(7)或(12)分為輪圈(7)或(12)、輪芯(12a)而實現(xiàn)，輪圈(7)或(12)和輪芯(12a)用多個螺釘(12b)聯(lián)結(jié)，殼體上對應(yīng)螺釘(12b)的半徑位置制有ー個螺孔并擰有螺堵(12c)。
方案7，所述軸承(9)、(10)為下述之一 a，向心滾柱軸承(9)、(10)和ー個推力軸承(14h)的組合、b，向心球軸承(9)、(10)和滾珠滑套(9a)、(IOa)的組合，本發(fā)明有以下優(yōu)點本發(fā)明伺服減速機構(gòu)能在使用周期內(nèi)，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，從而大大提高數(shù)控設(shè)備的重復(fù)精度和定位精度。


圖I是本發(fā)明用彈簧(14a)加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案2的剖面圖。圖2為本發(fā)明用氣液加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案3的剖面圖，消隙軸
齒輪(11)的軸承(9)、(10)經(jīng)滾珠滑套(9a)、(IOa)安裝在殼體(6)中。圖3為本發(fā)明用氣液加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案3的剖面圖，消隙軸齒輪(11)的軸承(9)、(10)為向心滾柱軸承，并通過推力軸承(14h)與加載機構(gòu)接觸。圖4為本發(fā)明多用途伺服減速單元應(yīng)用于驅(qū)動齒條機構(gòu)的示意圖。圖5為本發(fā)明多用途伺服減速單元應(yīng)用于驅(qū)動直/斜外圓柱齒輪的示意圖。圖6為本發(fā)明多用途伺服減速單元應(yīng)用于驅(qū)動直/斜內(nèi)齒圓柱齒輪的示意圖。圖7為本發(fā)明大齒輪(I)、軸齒輪(2)、消隙軸齒輪(11)內(nèi)置，用電磁力加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案4的剖面圖。圖8為本發(fā)明大齒輪(I)、軸齒輪(2)、消隙軸齒輪(11)內(nèi)置，用氣液加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案3的剖面圖。圖8a為圖8所示減速機構(gòu)，其加載消隙機構(gòu)采用彈簧的局部剖面圖。圖8b為圖8所示減速機構(gòu)的4個軸分布圖。附圖標(biāo)號1大齒輪或齒條、2軸齒輪、4軸承、5軸承、6殼體、7大齒輪、8輸入小齒輪、9軸承、9a滾珠滑套、10軸承、IOa滾珠滑套、11消隙軸齒輪、12大齒輪、12a齒輪芯、12b螺絲、12c螺堵、14a彈簧、14b缸筒、14c活塞、14d密封圏、14e接頭、14g調(diào)節(jié)螺絲、14h推力軸承、14j電磁鐵、14k線圈、141動鐵芯、18管路、19調(diào)壓閥、20壓カ源、21電纜，22放大器、23電源、24伺服驅(qū)動器或控制系統(tǒng)。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
，作進ー步說明如圖ト圖3，圖7-圖8所示，一種減速機構(gòu)由大齒輪或齒條⑴、軸齒輪⑵、軸承
(4)、軸承(5)、大齒輪(7)、消隙軸齒輪(11)、軸承(9)、軸承(10)、大齒輪(12)，輸入小齒輪
(8)、殼體(6)構(gòu)成，軸齒輪(2)、(11)都與大齒輪或齒條⑴嚙合，大齒輪(7)、(12)都與輸入小齒輪(8)嚙合。大齒輪或齒條(I)和小齒輪(8)中，至少有ー個是斜齒，消隙軸齒輪
(11)、大齒輪(12)的組合，可以相對軸殼體軸向竄動一定距離，在消隙軸齒輪(11)、大齒輪
(12)與殼體(6)之間，設(shè)置有一個軸向カ加載機構(gòu)。如圖I所示，所述之軸向加載機構(gòu)是彈簧(14a)。如圖2、圖3所示，所述之軸向加載機構(gòu)(14)是ー個油缸或氣缸，它由缸筒(14b)、活塞(14c)、密封圈(14d)構(gòu)成ー個密閉空間，該空間與接頭(14e)相通。接頭(14e)經(jīng)管路(18)、調(diào)壓閥(19)與壓カ源(20)相通。
圖2中彈簧(14a)是預(yù)加載彈簧，壓力較小，而由缸筒(14b)、活塞(14c)、密封圈(14d)構(gòu)成的一個油缸或氣缸是主加載機構(gòu)，加載壓力由調(diào)壓閥(19)控制，既可由操作者根據(jù)設(shè)備運動的速度、加速度、負(fù)載控制，也可由伺服電機驅(qū)動器力矩信號和數(shù)控系統(tǒng)的程序或相關(guān)信號控制，以保證齒輪(2)與齒條或大齒輪(I)始終單面接觸，又保證在使用周期內(nèi)平均消隙壓力最小。如圖7所示，所述之軸向加載機構(gòu)(14)是電磁鐵；它由電磁鐵(14j)、線圈(14k)、動鐵芯(141)構(gòu)成；線圈端子通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅(qū)動器或控制系統(tǒng)(24)相連。這里彈簧(14a)也是預(yù)加載彈簧，壓力較小。電磁鐵(14j)、動鐵芯(141)、用電工軟鋼或低碳鋼制造。同方案3類似，電磁鐵的電流，即加載壓力由放大器控制，既可由操作者根據(jù)設(shè)備運動的速度、加速度、負(fù)載來設(shè)定，也可由伺服電機驅(qū)動器力矩信號和數(shù)控系統(tǒng)的程序或相關(guān)信號控制，以保證齒輪(2)與齒條或大齒輪(I)始終單面接觸，又保證在使用周期內(nèi)平均消隙壓力最小。圖I-圖3中，所述軸齒輪⑵、軸承⑷、軸承(5)、大齒輪(7)、殼體(6)、輸入小齒輪(8)、消隙軸齒輪(11)、軸承(9)、軸承(10)、大齒輪(12)構(gòu)成一個獨立的多用途自動消隙伺服減速單元，該多用途自動消隙伺服減速單元可與大齒輪或齒條(I)構(gòu)成外齒論減速機構(gòu)或內(nèi)齒論減速機構(gòu)，或齒條減速機構(gòu)。圖4-圖6是圖I-圖3的多用途自動消隙伺服減速單元分別用于齒條、外圓柱齒輪、內(nèi)圓柱齒輪傳動的應(yīng)用實例。圖7為大齒輪(I)、軸齒輪(2)、消隙軸齒輪(11)內(nèi)置，用電磁力加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案(方案4)。圖8為大齒輪(I)、軸齒輪(2)、消隙軸齒輪(11)內(nèi)置，用氣液加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案(方案3)。圖8a為用彈簧加載消隙的自動消隙伺服減速機構(gòu)方案(方案2)。又如圖I-圖3、圖7-圖8所示，本發(fā)明減速機構(gòu)設(shè)置有輪齒對準(zhǔn)機構(gòu)，以便于裝配的方便。該機構(gòu)通過把所述大齒輪(7)或(12)分為輪圈(7)或(12)和輪芯(12a)而實現(xiàn)，并用M個螺釘(12b)聯(lián)結(jié)，輪芯(12a)上穿螺釘(12b)的孔應(yīng)當(dāng)是腰形孔。殼體上對應(yīng)螺釘(12b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(12c)以便擰下螺堵實施對準(zhǔn)操作，操作畢擰上螺堵以防漏油。又如圖3、圖7、圖8所示，消隙軸齒輪(11)的軸承(9)、(10)采用向心滾柱軸承，并經(jīng)一個推力軸承(14h)與消隙加載機構(gòu)接觸。而圖2中，消隙軸齒輪(11)的軸承(9)、(10)為向心球軸承和滾珠滑套(9a)、(IOa)的組合，其中(10)為能承受一定軸向力的軸承。
權(quán)利要求
1.一種自動消隙伺服減速機構(gòu)包括大齒輪或齒條(I)、軸齒輪(2)、軸承(4)、軸承(5)、殼體出)、大齒輪(7)、輸入小齒輪(8);軸齒輪(2)通過軸承(4)、(5)安裝在殼體(6)上，軸齒輪(2)及大齒輪(7)同軸固結(jié)，軸齒輪(2)與大齒輪或齒條(I)嚙合，大齒輪(7)與輸入小齒輪(8)嚙合。其特征在于一個消隙軸齒輪(11)和大齒輪(12)同軸固結(jié)，通過軸承(9)、(10)安裝在殼體(6)上，大齒輪(12)也與與小輸入齒輪⑶嚙合，消隙軸齒輪(11)也與大齒輪或齒條(I)嚙合，所述大齒輪或齒條(I)和輸入小齒輪(8)中，至少有一個是斜齒，消隙軸齒輪(11)、大齒輪(12)的組合，可以在殼體(6)中軸向竄動一定距離，在消隙軸齒輪(11)、大齒輪(12)的組合與殼體(6)之間,設(shè)置有一個軸向加載機構(gòu)。
2.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于所述之軸向加載機構(gòu)是彈簧(14a)。
3.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于所述之軸向加載機構(gòu)是一個油缸或氣缸，它由缸筒(14b)、活塞(14c)、密封圈(14d)構(gòu)成一個密閉空間，該空間與接頭(He)相通。接頭(14e)經(jīng)管路(18)、調(diào)壓閥(19)與壓力源(20)相通。
4.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于所述之軸向加載機構(gòu)是電磁鐵；它由電磁鐵(14j)、線圈(14k)、動鐵芯(141)構(gòu)成；線圈通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅(qū)動器或控制系統(tǒng)(24)相連。
5.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于所述軸齒輪(2)、軸承(4)、軸承(5)、大齒輪(7)、殼體(6)、輸入小齒輪(8)、消隙軸齒輪(11)、軸承(9)、軸承(10)、大齒輪(12)構(gòu)成一個獨立的多用途伺服減速單元，該多用途伺服減速單元可與大齒輪或齒條(I)構(gòu)成外齒輪減速機構(gòu)或內(nèi)齒輪減速機構(gòu)，或齒條減速機構(gòu)。
6.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于設(shè)置有輪齒對準(zhǔn)機構(gòu)，該機構(gòu)通過把所述大齒輪(7)或(12)分為輪圈(7)或(12)和輪芯(12a)而實現(xiàn)，輪圈(7)或(12)和輪芯(12a)用多個螺釘(12b)聯(lián)結(jié)，殼體上對應(yīng)螺釘(12b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(12c)。
7.按權(quán)利要求I所述之自動消隙伺服減速機構(gòu)，其特征在于所述軸承(9)、(10)為下述之一 a,向心滾柱軸承(9)、(10)和一個推力軸承(14h)的組合、b,向心球軸承(9)、(10)和滾珠滑套(9a)、(IOa)的組合。
全文摘要
一種自動消隙伺服減速機構(gòu)包括兩個雙聯(lián)齒輪，兩個雙聯(lián)齒輪的小齒輪均與輸出大齒輪或齒條嚙合，兩個雙聯(lián)齒輪的大齒輪均與輸入小齒輪嚙合，大齒輪或齒條與輸入小齒輪中至少有一個是斜齒，又在雙聯(lián)齒輪之一與殼體之間設(shè)置一個軸向加載機構(gòu)，該加載機構(gòu)可以是彈簧，或是一個油缸或氣缸，或是一個電磁鐵與彈簧的組合，加載機構(gòu)的軸向力通過斜齒嚙合，轉(zhuǎn)變成兩個雙聯(lián)齒輪的小齒輪對大齒輪或齒條兩側(cè)齒面的消隙壓力，從而能在使用周期內(nèi)，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，提高數(shù)控設(shè)備的重復(fù)精度和定位精度。
文檔編號F16H1/22GK102788143SQ20121027809
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者邵文遠 申請人:邵文遠