[实用新型]一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，具体涉及无间隙直线运动的齿轮齿条传动装置。

背景技术

在机械制造领域的齿轮传动中，因齿轮传动存在侧隙，直接影响传动的平稳性、运动精度及承载能力等，为了达到高精度的移动定位目标，无间隙传动一直是研究重点。在直线传动方面，现有技术是采用提高零部件的制造精度、齿轮错位搭接，或采用滚珠丝杆、同步带柔性传动、控制补偿等方式来实现的。实际上，制造精度受设备条件等限制，即使大幅增加制造成本，也难以进一步提高精度，而且，接触传动存在的齿面磨损，将增大侧隙，从而降低传动的平稳性、运动精度等，维护成本升高。

发明内容

针对国内外现有直线传动的不足，本发明提供了一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，驱动齿轮与工作齿轮的啮合由连杆孔心距确定，工作齿轮与齿条的啮合是通过弹簧作用在连杆上的力实现浮动啮合，在弹簧力作用下，消除了齿轮啮合以及齿轮齿条啮合的间隙，达到无间隙传动的目的，同时，调节弹簧力还可以实现过载保护，且浮动齿轮齿条传动结构降低了齿轮零件的加工精度、滑动单元与传动单元相互位置的安装精度，工作行程配置灵活。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括：齿轮座⑴、齿条⑵、机座⑶、滑动单元⑷；所述齿轮座⑴固定在滑动单元⑷的滑块上，齿条⑵、滑动单元⑷的滑座各自独立固定在机座⑶上；所述齿轮座⑴由弹簧⑾、工作齿轮⑿ 、调节螺钉⒀、驱动齿轮⒁、电机⒂、连杆⒃构成，其中，工作齿轮⑿、连杆⒃各2件，电机⒂ 固定在齿轮座⑴的座体上，驱动齿轮⒁由电机⒂输出轴同轴驱动，工作齿轮⑿安装在连杆⒃上与驱动齿轮⒁啮合，工作齿轮⑿与齿条⑵的啮合是由绕电机⒂输出轴转动的连杆⒃在弹簧⑾力的作用下浮动啮合；所述工作齿轮⑿与齿条⑵啮合接触力的大小由调节螺钉⒀改变弹簧⑾的预紧力完成，因而同时实现了运动的过载保护；所述连杆⒃上至少有2个圆孔，孔心距为保证工作齿轮⑿、驱动齿轮⒁啮合的中心距，且连杆⒃上的其中一孔与驱动齿轮⒁同轴；所述弹簧⑾与调节螺钉⒀、连杆⒃活动连接。

进一步地，所述连杆⒃在安装后，2个圆孔的中心连线与滑块移动方向的夹角β在±10°之内。

进一步地，所述滑动单元⑷至少1组，当采用2组平行安装的滑动单元⑷时，齿轮座⑴安装在2组滑动单元⑷之间。

可见，本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，在弹簧力的作用下，工作齿轮与齿条实现浮动啮合，消除了齿轮啮合以及齿轮齿条啮合的间隙，从而达到无间隙传动的目的。通过调节弹簧力还可以实现过载保护，降低了对齿轮零件的加工精度、滑动单元与传动单元相互位置的安装精度的要求，工作行程配置灵活，维护方便，使用寿命长，适用于直线或大弧线传动的场合。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图。

图2为本发明的齿轮、齿轮齿条啮合结构示意图。

图中：

1—齿轮座2—齿条3—机座4—滑动单元11—弹簧12—工作齿轮13—调节螺钉14—驱动齿轮15—电机16—连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明的一种无间隙浮动齿轮齿条传动装置，包括：齿轮座⑴、齿条⑵、机座⑶、滑动单元⑷，其安装方法是：齿轮座⑴固定在滑动单元⑷的滑块上，齿条⑵、滑动单元⑷的滑座各自独立固定在机座⑶上，其中的齿轮座⑴可以作为单独的部件，由弹簧⑾、工作齿轮⑿ 、调节螺钉⒀、驱动齿轮⒁、电机⒂、连杆⒃构成以及连接元件组成，为保持工作平稳，工作齿轮⑿、连杆⒃各有2件，齿轮座⑴的安装方法是：电机⒂ 固定在齿轮座⑴的座体上，驱动齿轮⒁由电机⒂输出轴同轴驱动。

如图2所示，工作齿轮⑿安装在连杆⒃上与驱动齿轮⒁啮合，中心距由连杆⒃上至少有2个圆孔的孔心距来保证，工作齿轮⑿与齿条⑵的啮合是由绕电机⒂输出轴转动的连杆⒃在弹簧⑾力的作用下浮动啮合，浮动啮合接触力的大小由调节螺钉⒀改变弹簧⑾的预紧力完成，当传动负荷过大时，齿面的推力将使工作齿轮⑿与齿条⑵脱离，从而实现传动运动的过载保护，为缩短传动链，实例采用连杆⒃上的其中一孔与驱动齿轮⒁同轴连接；由于弹簧变形时长度变化，所以弹簧⑾与调节螺钉⒀、连杆⒃采用活动连接。