传动齿轮间隙的消除

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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,必须采用各种方法减少或消除齿轮传动间隙。

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3-20所示是最简单的偏心轴套式消除间隙结构。齿轮1装在电动机轴上,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1和3的中心距,从而消除了齿侧间隙。

图3-21所示是用一个带有锥度的齿轮来消除间隙的结构。在加工齿轮1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3-22所示是斜齿轮消除间隙结构,宽齿轮1同时与两个相同齿数的薄齿轮3和4啮合,薄齿轮由平键与轴联结,互相不能相对回转。薄齿轮3和4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,在两个薄齿轮之间装入已知厚度为t的垫片2。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=Δcotβ

式中:Δ为齿侧间隙;β为斜齿轮的螺旋角。

垫片的厚度通常由试测法确定,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。

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