專利名稱：一種自動消隙伺服減速機構的制作方法
技術領域：
一種自動消隙伺服減速機構技術領域[0001]本發明涉及一種齒輪減速機構，尤其是用于伺服電機減速增矩，并驅動運動機構作精確移動及定位的減速機構。
背景技術：
[0002]已有伺服減速機構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。發明內容[0003]本發明所要解決問題是避免上述現有技術的存在的不足之處，提供一種新的伺服減速機構，該減速機構能在使用周期內，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，從而大大提高數控設備的重復精度和定位精度。[0004]為達到本發明的目的，本發明采用如下技術方案。[0005]方案1，一種自動消隙伺服減速機構包括終端大齒輪或齒條(I)、小齒輪(2)、軸(3)、前軸承(4)、后軸承(5)、殼體(6)、大齒輪(7)、輸入小齒輪(8);軸(3)通過前軸承(4)、 后軸承(5)安裝在殼體(6)上，小齒輪(2)及大齒輪(7)同軸固結在軸(3)上，小齒輪(2) 與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，大齒輪(7)與輸入小齒輪(8)嚙合。其特征在于一個軸(10)同軸地插在軸(3)內孔或套在軸(3)外圓，一個第二小齒輪(11)和大齒輪(12)同軸固結在軸(10)兩端，大齒輪(12)也與小輸入齒輪(8)嚙合，第二小齒輪(11)也與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，終端大齒輪或齒條(I)和小齒輪(8)中，至少有一個是斜齒,軸(10)、 第二小齒輪(11)、大齒輪(12)的組合，可以相對軸(3)軸向竄動一定距離，在大齒輪(12) 與大齒輪(7)或殼體(6)之間，設置有一個軸向加載機構(14)。[0006]方案2，所述之軸向加載機構(14)是彈簧(14a)。[0007]方案3,所述之軸向加載機構(14)是一個油缸或氣缸,它由大齒輪(7)、大齒輪(12)和凸環(14c)、密封圈(14d)、構成一個密閉空間(14b)，該空間經小孔(14e)，密封圈 (Hf)、與回轉接頭(14g)相通。回轉接頭(14g)經管路(18)、調壓閥(19)與壓力源(20) 相通。[0008]方案4，所述之軸向加載機構(14)是電磁鐵；它由電磁鐵(14j)、線圈(14k)、電磁鐵芯(141)構成；線圈端子通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅動器或控制系統(24)相連。[0009]方案5，按權利要求I所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于設置有輪齒對準機構，該機構通過把所述大齒輪(12)分為輪圈(12)、輪芯(12a)、而實現，兩者用M個螺釘(12b)聯結，殼體上對應螺釘(12b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(12c)。[0010]方案6，殼體上對應軸(3)中心線位置設置有螺絲(15a)，及并緊螺母(15b)。[0011]方案7，設置有N個壓力調節螺絲(16)，殼體上對應螺絲(16)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(16a)，還設置有N個鎖定螺絲(16b)，殼體上對應鎖定螺絲(16b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(16c)。[0012]本發明有以下優點[0013]本發明伺服減速機構能在使用周期內，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，從而大大提高數控設備的重復精度和定位精度。
[0014]圖I是本發明用彈簧加載的自動消隙伺服減速機構方案2的剖面圖。[0015]圖2是本發明可調彈簧加載力的自動消隙伺服減速機構的剖面圖。[0016]圖3為本發明用氣液加載的自動消隙伺服減速機構方案3的剖面圖。[0017]圖4為本發明用電磁力加載的自動消隙伺服減速機構方案4的剖面圖。[0018]圖5為本發明用氣液加載的自動消隙伺服減速機構另一結構的剖面圖。[0019]圖6為本發明用氣液加載的自動消隙伺服減速機構用于大內齒輪傳動的剖面圖。[0020]附圖標號1終端大齒輪或齒條、2小齒輪、3軸、4前軸承、5后軸承、6殼體、7大齒輪、8輸入小齒輪、10軸、11第二小齒輪、12大齒輪、14軸向加載機構、14a彈簧、14b密閉空間、14c凸環、14d密封圈、14e小孔、14f密封圈、14g回轉接頭、14j電磁鐵、14k線圈、141電磁鐵芯、15a螺絲、15b并緊母、16壓力調節螺絲、16a螺堵、16b鎖定螺絲、16c螺堵、18管路、19調壓閥、20壓力源、21電纜，22放大器、23電源、24伺服驅動器或控制系統。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
，作進一步說明[0022]如圖I-圖6所示，一種自動消隙伺服減速機構包括終端大齒輪或齒條(I)、小齒輪(2)、軸(3)、前軸承(4)、后軸承(5)、殼體￠)、大齒輪(7)、輸入小齒輪(8);軸(3)通過前軸承(4)、后軸承(5)安裝在殼體(6)上，小齒輪(2)及大齒輪(7)同軸固結在軸(3)上，小齒輪(2)與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，大齒輪(7)與輸入小齒輪(8)嚙合。其特征在于 還有一個軸(10)同軸地插在軸(3)內孔(如圖I)或套在軸(3)外圓(如圖5)，一個第二小齒輪(11)和大齒輪(12)同軸固結在軸(10)兩端，大齒輪(12)也與小輸入齒輪(8)嚙合，第二小齒輪(11)也與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，終端大齒輪或齒條(I)和小齒輪(8) 中，至少有一個是斜齒，軸(10)、第二小齒輪(11)、大齒輪(12)的組合，可以相對軸(3)軸向竄動一定距離，在大齒輪(12)與大齒輪(7)或殼體(6)之間,設置有一個軸向加載機構(14)。[0023]如圖I所示，所述之軸向加載機構(14)是彈簧(14a)，如圖I中彈簧14a是固定加載彈簧。為了在裝配中便于使齒輪(2)、(11)進入與終端大齒輪或齒條(I)的嚙合，設置了螺絲(15a)，裝配時用用螺絲(15a)壓縮彈簧(14a)，使齒輪(2)、(11)容易與終端大齒輪或齒條(I)實現嚙合。[0024]如圖3所示，所述之軸向加載機構(14)是一個油缸或氣缸，它由大齒輪(7)、大齒輪(12)和凸環(14c)、密封圈(14d)、構成一個密閉空間(14b)，該空間經小孔(14e)，密封圈(Hf)、與回轉接頭(14g)相通。回轉接頭(14g)經管路(18)、調壓閥(19)與壓力源(20)相通。這里彈簧(14a)是預加載彈簧，壓力較小，而由大齒輪(7)、大齒輪(12)和凸環4(14c)、密封圈(14d)、構成的一個油缸或氣缸是主加載機構,加載壓力由調壓閥(19)控制， 既可由操作者根據設備運動的速度、加速度、負載控制，也可由伺服電機驅動器力矩信號和數控系統的程序或相關信號控制，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平均消隙壓力最小。[0025]如圖4所示，所述之軸向加載機構(14)是電磁鐵；它由電磁鐵外極(14j)、線圈 (14k)、電磁鐵芯(141)構成；線圈端子通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅動器或控制系統(24)相連。這里彈簧(14a)也是預加載彈簧，壓力較小。電磁鐵外極 (14j)、電磁鐵芯(141)、大齒輪(12)的輪芯(12a)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，既可由操作者根據設備運動的速度、加速度、 負載控制，也可由伺服電機驅動器力矩信號和數控系統的程序或相關信號控制，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平均消隙壓力最小。[0026]圖6是本發明用于大直徑內齒輪無隙驅動的應用實例。[0027]又如圖I、圖2所示，本發明減速機構設置有輪齒對準機構，以便于裝配。該機構通過把所述大齒輪(12)分為輪圈(12)、輪芯(12a)、而實現，并用M個螺釘(12b)聯結，輪芯 (12a)上穿螺釘(12b)的孔應當是腰形孔。殼體上對應螺釘(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操作，操作畢擰上螺堵以防漏油。[0028]又如圖2所示，本發明減速機構設置有N個壓力調節螺絲(16)，殼體上對應螺絲(16)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(16a)，還設置有N個鎖定螺絲(16b)，殼體上對應鎖定螺絲(16b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵[0029](16c)，以便于裝配，并在裝配后調整彈簧(14a)的壓力，即消隙壓力，并在調整后鎖定調節螺絲(16)使不會松動，螺堵(16a)、螺堵(16c)均為便于操作，并在操作完畢擰上螺堵以防漏油。
權利要求1.一種自動消隙伺服減速機構包括終端大齒輪或齒條(I)、小齒輪(2)、軸(3)、前軸承(4)、后軸承(5)、殼體(6)、大齒輪(7)、輸入小齒輪(8);軸(3)通過前軸承(4)、后軸承(5)安裝在殼體(6)上，小齒輪(2)及大齒輪(7)同軸固結在軸(3)上，小齒輪(2)與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，大齒輪(7)與輸入小齒輪(8)嚙合，其特征在于一個軸(10)同軸地插在軸⑶內孔或套在軸⑶外圓，一個第二小齒輪(11)和大齒輪(12)同軸固結在軸(10)兩端，大齒輪(12)也與小輸入齒輪(8)嚙合，第二小齒輪(11)也與終端大齒輪或齒條(I)嚙合，所述終端大齒輪或齒條(I)和小齒輪(8)中，至少有一個是斜齒,軸(10)、第二小齒輪(11)、大齒輪(12)的組合,可以相對軸(3)軸向竄動一定距離,在大齒輪(12)與大齒輪(7)或殼體(6)之間，設置有一個軸向加載機構(14)。
2.按權利要求I所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于所述之軸向加載機構(14)是彈簧(14a)。
3.按權利要求I所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于所述之軸向加載機構(14)是一個油缸或氣缸，它由大齒輪(7)、大齒輪(12)和凸環(14c)、密封圈(14d)、構成一個密閉空間(14b)，該空間經小孔(14e)，密封圈(14f)、與回轉接頭(14g)相通，回轉接頭(14g)經管路(18)、調壓閥(19)與壓力源(20)相通。
4.按權利要求I所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于所述之軸向加載機構(14)是電磁鐵；它由電磁鐵(14j)、線圈(14k)、電磁鐵芯(141)構成；線圈通過電纜(21)，放大器(22)與電源(23)及伺服驅動器或控制系統(24)相連。
5.按權利要求I所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于設置有輪齒對準機構，該機構通過把所述大齒輪(12)分為輪圈(12)、輪芯(12a)、而實現，輪圈(12)和輪芯(12a)用多個螺釘(12b)聯結，殼體上對應螺釘(12b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(12c)。
6.按權利要求2所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于殼體上對應軸(3)中心線位置設置有螺絲(15a)，及并緊螺母(15b)。
7.按權利要求2所述之自動消隙伺服減速機構，其特征在于設置有N個壓力調節螺絲(16)，殼體上對應螺絲(16)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(16a)，還設置有N個鎖定螺絲(16b)，殼體上對應鎖定螺絲(16b)的半徑位置制有一個螺孔并擰有螺堵(16c)。
專利摘要一種自動消隙伺服減速機構包括兩個同軸的雙聯齒輪，兩個雙聯齒輪的小齒輪均與終端大齒輪或齒條嚙合，兩個雙聯齒輪的大齒輪均與輸入小齒輪嚙合，終端大齒輪或齒條與輸入小齒輪中至少有一個是斜齒，又在雙聯齒輪的大齒輪之間或一個雙聯齒輪的大齒輪與殼體之間設置一個軸向加載機構，該加載機構可以是彈簧，或是一個油缸或氣缸，或是一個電磁鐵與彈簧的組合，加載機構的軸向力通過斜齒嚙合，轉變成兩個雙聯齒輪的小齒輪對終端大齒輪或齒條兩側齒面的消隙壓力，從而能在使用周期內，自動消除傳動鏈中齒輪副之間的間隙，提高數控設備的重復精度和定位精度。
文檔編號F16H57/023GK202812154SQ20122033045
公開日2013年3月20日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者邵文遠 申請人:邵文遠