專利名稱：大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，利用該方法可以消除在回轉(zhuǎn)中正反兩個(gè)方向的機(jī)械背隙，適用于對(duì)安裝在轉(zhuǎn)盤上的工件進(jìn)行高精度、多自由度的測量及加工，保證傳動(dòng)精度的要求。
背景技術(shù)：
在對(duì)工件進(jìn)行測量及加工中，通常利用高精度、大減速比、多自由度轉(zhuǎn)盤，將被測工件安裝在轉(zhuǎn)盤上，對(duì)工件進(jìn)行測量及加工。在整個(gè)傳動(dòng)中，從電機(jī)到傳動(dòng)最終端，正反方向所有機(jī)械傳動(dòng)背隙決定了轉(zhuǎn)盤的回轉(zhuǎn)精度，因此必須采用消背隙機(jī)構(gòu)，來滿足轉(zhuǎn)盤的精度要求。目前，轉(zhuǎn)盤消背隙方法多采用變導(dǎo)程蝸輪蝸桿副消背隙機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，成本高，所以設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡單、高精度、大傳動(dòng)比的多自由度無背隙轉(zhuǎn)盤尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉所要解決的技術(shù)問題是提供一種大型、高精度、大減速比的無背隙多自由度轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、承載能力大、傳動(dòng)比大，通過對(duì)轉(zhuǎn)盤正反方向背隙的調(diào)整，轉(zhuǎn)盤可實(shí)現(xiàn)零背隙傳動(dòng)，保證轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)精度，滿足被測工件高精度測量及加工的要求。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:利用一臺(tái)伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)作為一級(jí)減速機(jī)，該減速機(jī)安裝在翻轉(zhuǎn)盤上，兩個(gè)輸出端通過連接軸和脹套與二級(jí)減速機(jī)輸入端連接，兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)安裝在翻轉(zhuǎn)盤兩側(cè)，其輸出端分別裝有小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪嚙合，帶動(dòng)安裝在回轉(zhuǎn)支承外圈上的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒圈固定在翻轉(zhuǎn)盤上，在翻轉(zhuǎn)盤上，安裝有中心距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)二級(jí)減速機(jī)輸出軸上的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪之間的中心距，提高齒輪嚙合精度。伺服電機(jī)與蝸輪蝸桿減速機(jī)采用直接連接方式，為了保證轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)精度，蝸輪蝸桿減速機(jī)選用低背隙、高精度減速機(jī)，輸入軸與輸出軸成90°角，減速機(jī)的輸出采用雙輸出軸形式輸出，其雙輸出轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。一級(jí)減速機(jī)的兩個(gè)輸出端分別通過兩端裝有脹套的連接軸連接至第二級(jí)減速機(jī)的輸入端，連接軸兩端帶有內(nèi)孔，分別安裝脹套，當(dāng)脹套脹緊時(shí)，連接軸兩端的脹套外圈與連接軸脹緊，脹套內(nèi)圈分別與一級(jí)減速機(jī)輸出軸與二級(jí)減速機(jī)輸入軸脹緊連接，連接軸中間有一孔，用來調(diào)整傳動(dòng)的背隙。二級(jí)減速機(jī)由兩臺(tái)輸入與輸出成90°角，輸入旋向相反、輸出旋向相同的低背隙減速機(jī)組成，二級(jí)減速機(jī)安裝在法蘭盤上，法蘭盤安裝在翻轉(zhuǎn)盤上，在二級(jí)減速機(jī)的輸出端，分別裝有小齒輪，與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪相嚙合，外圈齒輪為外嚙合齒輪結(jié)構(gòu)，其外圈固定在轉(zhuǎn)盤上，外圈齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤及轉(zhuǎn)盤上的工件旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在翻轉(zhuǎn)盤上，外圈齒輪與二級(jí)減速機(jī)輸出小齒輪嚙合的齒輪模數(shù)、壓力角相同。二級(jí)減速機(jī)法蘭盤與翻轉(zhuǎn)盤安裝時(shí)留有一定的間隙，用于調(diào)整小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的中心距，在二級(jí)減速機(jī)輸出端法蘭盤一側(cè)，翻轉(zhuǎn)盤上安裝有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿和固定調(diào)節(jié)螺桿的固定座，調(diào)節(jié)螺桿一端頂在二級(jí)減速機(jī)法蘭盤上，另一端與固定座通過螺紋相連，通過調(diào)節(jié)螺桿，可以調(diào)節(jié)法蘭盤的移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的中心距，消除齒輪間的背隙，提高傳動(dòng)精度。調(diào)整機(jī)構(gòu)背隙時(shí)，先松開一級(jí)減速機(jī)兩個(gè)輸出軸其中一端與連接軸的脹套，使伺服電機(jī)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，在一級(jí)減速機(jī)輸出的另一端，二級(jí)減速機(jī)輸出端小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪齒側(cè)的一個(gè)方向緊密嚙合，消除從電機(jī)到回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪之間一個(gè)齒側(cè)方向的所有機(jī)械傳動(dòng)背隙，然后在已松開脹套的連接軸上，通過連接軸上的孔，人工旋轉(zhuǎn)連接軸，使二級(jí)減速機(jī)輸出端小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的另一齒側(cè)方向緊密嚙合，消除從電機(jī)到回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪之間另一個(gè)齒側(cè)方向的所有機(jī)械傳動(dòng)背隙，然后將脹套鎖緊，這樣在電機(jī)兩個(gè)方向回轉(zhuǎn)時(shí)，由于二級(jí)減速機(jī)輸出小齒輪分別與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪兩個(gè)方向齒側(cè)均緊密嚙合，消除了從電機(jī)到轉(zhuǎn)盤間的兩個(gè)方向機(jī)械傳動(dòng)的背隙，因此實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)盤的無背隙傳動(dòng)，提高了轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)精度。此外，通過調(diào)整螺桿，調(diào)節(jié)小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪中心距，也提高了傳動(dòng)精度，由于整個(gè)傳動(dòng)由兩臺(tái)減速機(jī)及一級(jí)齒輪減速，故可實(shí)現(xiàn)大減速比無背隙傳動(dòng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)大，減速比高，結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)節(jié)方便，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤正反向無背隙高精度傳動(dòng)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法的主視圖。圖2是大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法的俯視圖(去掉轉(zhuǎn)盤)。圖中1.一級(jí)減速機(jī)，2.脹套，3.連接軸，4.二級(jí)減速機(jī)，5.法蘭盤，6.翻轉(zhuǎn)盤，7.轉(zhuǎn)盤，8.小齒輪，9.回轉(zhuǎn)支承外圈，10.回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈，11.伺服電機(jī)，12.調(diào)節(jié)螺桿，13.固定座。
具體實(shí)施例方式在圖1及圖2中，伺服電機(jī)(11)與一級(jí)減速機(jī)(I)的輸入端通過法蘭相連接，一級(jí)減速機(jī)(I)為雙輸出軸輸出，輸出旋轉(zhuǎn)方向相同，其輸出軸與輸入軸成90°角，一級(jí)減速機(jī)(I)的輸出軸與連接軸(3 )通過脹套(2 )相連接，連接軸(3 )與二級(jí)減速機(jī)(4 )也通過脹套連接，二級(jí)減速機(jī)(4)輸入軸與輸出軸成90°角，兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)輸入方向相反、輸出方向相同，其輸出端法蘭與法蘭盤(5)通過螺栓連接，法蘭盤(5)與翻轉(zhuǎn)盤(6)通過螺栓連接，二級(jí)減速機(jī)(4)輸出軸通過鍵與小齒輪(8)連接，小齒輪(8)與回轉(zhuǎn)支承外圈(9)齒輪相嚙合，其齒輪模數(shù)及壓力角相同，回轉(zhuǎn)支承外圈(9)與轉(zhuǎn)盤(7)通過螺栓連接，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤
(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈(10)與翻轉(zhuǎn)盤(6)通過螺栓連接,兩個(gè)固定座(13)固定在翻轉(zhuǎn)盤
(6)上，固定座(13)與調(diào)節(jié)螺桿(12)通過螺紋連接，調(diào)節(jié)螺桿(12) —端頂在法蘭盤(5)上，用以調(diào)節(jié)小齒輪(8 )與回轉(zhuǎn)支承外圈(9 )齒輪的嚙合中心距，提高傳動(dòng)精度。工作時(shí)，伺服電機(jī)(11)帶動(dòng)一級(jí)減速機(jī)(I)轉(zhuǎn)動(dòng)，一級(jí)減速機(jī)(I)的兩個(gè)輸出端分別通過脹套(2 )帶動(dòng)連接軸(3 )及二級(jí)減速機(jī)(4 )的輸入端轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)減速機(jī)(4 )的兩個(gè)輸出端通過小齒輪(8 )驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)支承外圈(9 )齒輪回轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(7 )轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)整背隙時(shí)，首先松開一級(jí)減速機(jī)(I) 一端輸出軸與脹套(2)的連接，使伺服電機(jī)(O向一個(gè)方向回轉(zhuǎn)，消除從伺服電機(jī)(I)到轉(zhuǎn)盤(7)之間一個(gè)方向的機(jī)械間隙，然后在脹套(2 )松開端處，通過人工轉(zhuǎn)動(dòng)連接軸(3 )，消除連接軸(3 )到轉(zhuǎn)盤(7 )之間另一個(gè)方向的機(jī)械間隙，最后鎖緊一級(jí)減速機(jī)(I)的輸出軸與脹套(2)的連接，這樣就消除了從伺服電機(jī)
(I)到轉(zhuǎn)盤(7 )之間兩個(gè)方向的機(jī)械間隙，做到零背隙傳動(dòng)，提高了傳動(dòng)精度。
權(quán)利要求
1.一種大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，利用一臺(tái)伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)做為一級(jí)減速機(jī)，該減速機(jī)安裝在翻轉(zhuǎn)盤上，兩個(gè)輸出端通過連接軸和脹套與二級(jí)減速機(jī)輸入端連接，兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)安裝在翻轉(zhuǎn)盤兩側(cè)，其輸出端分別裝有小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪嚙合，帶動(dòng)安裝在回轉(zhuǎn)支承外圈上的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒圈固定在翻轉(zhuǎn)盤上，在翻轉(zhuǎn)盤上，安裝有中心距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)二級(jí)減速機(jī)輸出軸上的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪之間的中心距，提高齒輪嚙合精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，其特征是:伺服電機(jī)與蝸輪蝸桿減速機(jī)采用直接連接方式，為了保證轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)精度，蝸輪蝸桿減速機(jī)選用低背隙、高精度減速機(jī)，輸入軸與輸出軸成90°角，減速機(jī)的輸出采用雙輸出軸形式輸出，其雙輸出轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，其特征是:一級(jí)減速機(jī)的兩個(gè)輸出端分別通過兩端裝有脹套的連接軸連接至第二級(jí)減速機(jī)的輸入端，連接軸兩端帶有內(nèi)孔，分別安裝脹套，當(dāng)脹套脹緊時(shí)，連接軸兩端的脹套外圈與連接軸脹緊，脹套內(nèi)圈分別與一級(jí)減速機(jī)輸出軸與二級(jí)減速機(jī)輸入軸脹緊連接，連接軸中間有一孔，用來調(diào)整傳動(dòng)的背隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，其特征是:二級(jí)減速機(jī)由兩臺(tái)輸入與輸出成90°角，輸入旋向相反、輸出旋向相同的低背隙減速機(jī)組成，二級(jí)減速機(jī)安裝在法蘭盤上，法蘭盤安裝在翻轉(zhuǎn)盤上，在二級(jí)減速機(jī)的輸出端，分別裝有小齒輪，與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪相嚙合，外圈齒輪為外嚙合齒輪結(jié)構(gòu)，其外圈固定在轉(zhuǎn)盤上，外圈齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤及轉(zhuǎn)盤上的工件旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)圈固定在翻轉(zhuǎn)盤上，外圈齒輪與二級(jí)減速機(jī)輸出小齒輪哨合的齒輪模數(shù)、壓力角相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，其特征是:二級(jí)減速機(jī)法蘭盤與翻轉(zhuǎn)盤安裝時(shí)留有一定的間隙，用于調(diào)整小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的中心距，在二級(jí)減速機(jī)輸出端法蘭盤一側(cè)，翻轉(zhuǎn)盤上安裝有兩個(gè)調(diào)節(jié)螺桿和固定調(diào)節(jié)螺桿的固定座，調(diào)節(jié)螺桿一端頂在二級(jí)減速機(jī)法蘭盤上，另一端與固定座通過螺紋相連，通過調(diào)節(jié)螺桿，可以調(diào)節(jié)法蘭盤的移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪的中心距，消除齒輪間的背隙，提聞傳動(dòng)精度。
全文摘要
一種大型高精度轉(zhuǎn)盤無背隙傳動(dòng)方法，利用一臺(tái)伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸輪蝸桿減速機(jī)作為一級(jí)減速機(jī)，該減速機(jī)兩個(gè)輸出端通過連接軸和脹套與二級(jí)減速機(jī)輸入端連接，兩個(gè)二級(jí)減速機(jī)輸出端分別裝有小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪嚙合，帶動(dòng)安裝在回轉(zhuǎn)支承外圈上的轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)，小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪模數(shù)及壓力角相等，回轉(zhuǎn)支承內(nèi)齒圈固定在翻轉(zhuǎn)盤上，通過調(diào)整脹套，可以消除從伺服電機(jī)到轉(zhuǎn)盤之間兩個(gè)方向傳動(dòng)的機(jī)械間隙，提高傳動(dòng)精度，在翻轉(zhuǎn)盤上，安裝有中心距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)二級(jí)減速機(jī)輸出軸上的小齒輪與回轉(zhuǎn)支承外圈齒輪之間的中心距，提高齒輪嚙合精度。
文檔編號(hào)F16H57/12GK103148202SQ20131007104
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者高曉非, 洪瑞, 張欲立, 孟凡軍, 楊浩, 李琳琳, 賀飛, 郭洪斌, 朱賀 申請(qǐng)人:長春設(shè)備工藝研究所