專利名稱：雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明專利涉及一種數(shù)控旋轉(zhuǎn)(分度)工作臺傳動機構(gòu)，它主要采用雙一次環(huán)面蝸桿傳動 與雙電機驅(qū)動，以實現(xiàn)提高數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺的精度及剛度的目的。
背景技術(shù)：
在數(shù)控加工中，除了工作臺具有沿x， y, z三個坐標(biāo)軸的直線運動外，還具備繞x軸方 向的旋轉(zhuǎn)。 一般市場上多數(shù)采用單蝸輪蝸桿傳動，傳動中的齒隙對精度有一定的影響，而且 單蝸桿傳動的自鎖性能不好，剛度也沒有雙蝸桿高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對己有技術(shù)存在的缺陷，提供一種雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)， 以提高數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺的分度精度及抗高切力性能。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是
本發(fā)明的數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺的傳動機構(gòu)采用雙一次環(huán)面蝸桿和雙電機驅(qū)動。兩根蝸桿平行 安裝在所述蝸輪的中心對稱位置上，分別預(yù)緊，每根蝸桿軸由單獨的伺服電機直接驅(qū)動，其 中的調(diào)節(jié)螺柱用以調(diào)整環(huán)面蝸桿和伺服電機間的微量距離，其中的蝸輪蝸桿的外形采用一次 環(huán)面結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)不僅從機械結(jié)構(gòu)上達(dá)到了消除齒隙的目的，而且采用雙電機驅(qū)動，很大程 度上提高了旋轉(zhuǎn)工作臺的剛度和精度。
本雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)采用雙電機驅(qū)動、雙一次環(huán)面蝸桿副傳動， 在傳動精度和可靠性上都有很大的優(yōu)勢 一是在機械結(jié)構(gòu)上增強了蝸輪的剛度；二是在一定 程度上達(dá)到了消除間隙的目的；三是實現(xiàn)了機械自鎖，使傳動更加平穩(wěn)，無跳動。再者是在 其中采用雙電機驅(qū)動，以保證驅(qū)動的同步性。
為了消除蝸輪和蝸桿間傳動的間隙，提高傳動精度，該機構(gòu)的布置形式為兩根蝸桿平 行安裝在蝸輪的中心對稱位置，分別預(yù)緊，每根蝸桿軸由單獨的伺服電機直接驅(qū)動(釆用雙 驅(qū)動伺服系統(tǒng)，即對驅(qū)動同一從動軸(本機構(gòu)蝸輪)的兩組驅(qū)動電機施加大小相等方向相反 的偏置電壓以達(dá)到消除間隙的目的)。蝸輪的鎖緊靠電機的剎車轉(zhuǎn)矩和蝸桿副的自鎖提供。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，包括一個與工作臺主旋轉(zhuǎn)軸固定連接的蝸輪，其 特征在于
1) 有兩根蝸桿與所述蝸輪嚙合；
2) 所述兩根蝸桿平行安裝在所述蝸輪的中心對稱位置上； 3)所述兩根蝸桿分別由兩個伺服電機驅(qū)動。
上述兩根蝸桿均為一次環(huán)面蝸桿，即蝸桿外形采用一次環(huán)面回轉(zhuǎn)體與蝸輪外形的一次環(huán) 面回轉(zhuǎn)體匹配。
上述兩根蝸桿的兩端分別有調(diào)節(jié)螺套和調(diào)節(jié)螺柱，微量調(diào)整兩根蝸桿的軸向位置，分別 預(yù)緊，消除蝸輪與蝸桿間的傳動間隙。
上述兩根蝸桿的兩端分別由四個軸承支承，該四個軸承通過一個固定支架安裝在一個箱 體內(nèi)；兩根蝸桿分別通過兩個聯(lián)軸器聯(lián)接兩個伺服電機。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點本發(fā)明采 用雙電機驅(qū)動、雙一次環(huán)面蝸桿副傳動，增強了蝸輪蝸桿的傳動剛度，提高了可靠性；在一 定程度上達(dá)到消除間隙的目的，提高了傳動的精度；使蝸輪有較好的自鎖性能，傳動更加平 穩(wěn)，無跳動。


圖1是本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1示例的原理結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
-
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例結(jié)合

如下
參見圖1，本雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)包含有一個與工作臺主旋轉(zhuǎn)軸6固定連接
的蝸輪5，有兩根蝸桿3、 9與蝸輪5嚙合，兩根蝸桿3、 9平行安裝在蝸輪5的中心對稱位 置上，兩根蝸桿分別由兩個伺服電機l、 ll驅(qū)動。
上述兩根蝸桿3、 9均為一次環(huán)面蝸桿，即蝸桿外形采用一次環(huán)面回轉(zhuǎn)體與蝸輪外形的 一次環(huán)面回轉(zhuǎn)體匹配。兩根蝸桿3、 9的兩端分別有調(diào)節(jié)螺套2、 10和調(diào)節(jié)螺柱4、 8，微量 調(diào)整兩根蝸桿3、 9的軸向位置，分別預(yù)緊，消除蝸輪5與蝸桿3、 9間的傳動間隙。
參見圖1和圖2，兩根蝸桿3、 9的兩端分別由四個軸承13支承，該四個軸承13通過一 個固定支架12安裝在一個箱體7內(nèi)。兩根蝸桿3、 9分別通過兩個聯(lián)軸器14聯(lián)接兩個伺服電 機l、 11。
下面對本實施例作進(jìn)一步說明
本實施例的結(jié)構(gòu)采用雙一次環(huán)面蝸桿副傳動，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、造價低、可以實現(xiàn) 自鎖、間隙調(diào)整方便。在調(diào)整時，只需旋動調(diào)節(jié)螺柱將環(huán)面桿向電機方向作微量移動，移動 距離略小于蝸桿副側(cè)隙，用厚薄規(guī)檢測控制在0。 Olmm然后將螺紋套鎖緊。總裝配時上、下 同時調(diào)整。具體見圖2。
環(huán)面蝸輪蝸桿——環(huán)面蝸桿傳動的主要特征是蝸桿包圍蝸輪，蝸桿體是一個由凹圓弧為 母線所形成的回轉(zhuǎn)體。其特點是蝸桿和蝸輪的外形都是環(huán)面回轉(zhuǎn)體，可以互相包容，實現(xiàn)多 齒接觸和雙接觸線接觸；接觸線與相對滑動速度方向之間的夾角接近90。。這種蝸桿齒面可 淬硬磨削，加工精度高，傳動效率高，承載能力高。
雙蝸桿傳動——本結(jié)構(gòu)在傳動過程中為雙蝸桿付傳動，使蝸輪在傳動過程中始終保持比 較穩(wěn)固的姿態(tài)，受力均衡。增強了它的剛度，也使它有很好的自鎖性能，抗振性良好。
雙電機驅(qū)動——在機械傳動系統(tǒng)中，齒隙是動力傳遞過程中常見的一種非線性，但它同 時也是影響系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)精度的重要因素。以往以單電機驅(qū)動系統(tǒng)為研究對象，只是 盡可能補償而不能完全消除齒隙時系統(tǒng)的影響。雙電機驅(qū)動即通過對驅(qū)動同一從動軸(本機 構(gòu)蝸輪)的兩組驅(qū)動電機施加大小相等方向相反的偏置電壓達(dá)到消隙目的。同時為改善蝸輪 受力狀況及提高切削抗力，遞增本機構(gòu)在動態(tài)抗振性能，包括在本機構(gòu)在動態(tài)切削程序中零 狀態(tài)工況條件下的抗震及自鎖性能。雙驅(qū)動伺服系統(tǒng)對控制提出了更高要求、更高的可靠性。
本機構(gòu)對機械傳動系統(tǒng)在采用雙驅(qū)動消隙的同時，采用機械消隙機構(gòu)輔之，使雙驅(qū)動伺 服控制系統(tǒng)更為可控。
權(quán)利要求
1. 一種雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，包括一個與工作臺主旋轉(zhuǎn)軸(6)固定連接的蝸輪(5)，其特征在于1)有兩根蝸桿(3、9)與所述蝸輪(5)嚙合；2)所述兩根蝸桿(3、9)平行安裝在所述蝸輪(5)的中心對稱位置上；3)所述兩根蝸桿(3、9)分別由兩個伺服電機(1、11)驅(qū)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，其特征在于所述兩根蝸桿(3、 9) 均為一次環(huán)面蝸桿，即蝸桿外形采用一次環(huán)面回轉(zhuǎn)體與蝸輪外形的一次環(huán)面回轉(zhuǎn)體匹配。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，其特征在于所述兩根蝸桿(3、 9)的兩端分別有調(diào)節(jié)螺套(2、 10)和調(diào)節(jié)螺柱(4、 8)，微量調(diào)整兩根蝸桿(3、 9)的 軸向位置，分別預(yù)緊，消除蝸輪(5)與蝸桿(3、 9)間的傳動間隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)，其特征在于所述兩根蝸桿(3、 9) 的兩端分別由四個軸承(13)支承，該四個軸承(13)通過一個固定支架(12)安裝在一 個箱體(7)內(nèi)；兩根蝸桿(3、 9)分別通過兩個聯(lián)軸器(14)聯(lián)接兩個伺服電機(1、 11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙驅(qū)動數(shù)控旋轉(zhuǎn)工作臺傳動機構(gòu)。它包括一個與工作臺主旋轉(zhuǎn)軸固定連接的蝸輪，有兩根蝸桿與蝸輪嚙合，兩根蝸桿平行安裝在蝸輪的中心對稱位置上，兩根蝸桿分別由兩個伺服電機驅(qū)動。本發(fā)明提高了旋轉(zhuǎn)工作臺的剛度和精度以及動態(tài)自鎖性能。
文檔編號B23Q1/25GK101391377SQ20081020196
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者朱寧峰, 朱紅萍, 李莉敏, 林金生 申請人:上海大學(xué)