传动机构的齿隙消除方法及其构造

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所属分类:机床类资料

目前许多产业机械的传动 、位移是利用各种齿形结合传动达成 ,而齿形 的机构有相当多种 ,如齿轮、导螺杆 、齿条等的组合 ,都是藉由齿形物相互 结合来传递动力 。而齿形构件应用于传动机构最大的缺点在于齿隙的产生 , 如图 1 所示,当齿轮与齿条晴合时 ,齿与齿之间存在间隙 。而造成齿隙的原 因可能来自于制造公差 、磨耗外,也可能是为了降低传动的摩擦力而设计 。 但是对于传动需求越来越精密的传动机构而言 ,齿隙的存在除了会造成不必 要的噪音及震动外 ,更容易形成传动定位上的误差及传动质 量、效率的低落。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

运作时,该时规皮带轮产生张力亦作用于小齿轮上 ,而增加传动效率的损失 , 即若是小齿轮的运转是藉由马达带动时 ,则马达转动的功率损耗亦因时规皮 带轮张力的作用而增加 。此外就消除齿隙的的效能与稳定性而言 ,此习用创 作仍非最佳的设计而有需加以改善 。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

一种构造中藉由对于 X 轴 线、Y 轴线及 Z 轴线的三个进给机构 ,使得用于放置一工件的一台架以及用 于固定一工具的一心轴相对移动以进行机械加工 ,其中对于各轴线使用两个 马达并使用一齿条 、小齿轮将一预负载施加至所有该等对于 X 轴线、Y 轴线 及 Z 轴线的三个进给机构 ,以防止该齿条、小齿轮中产生齿隙 。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

进给机构利用二马达各传动一小齿轮于齿条上传动确实具有其设计上 的功能性,但因为该二小齿轮是分别由一马达带动 ,而该二小齿轮又需同步 于齿排上运动 ,故由于机构动力来源无法一致同步传动 ,而容易造成传动效 率的缺失 。其次习用二最大的缺失是其机构传动运动时需利用三个进给机构 同时搭配方能达成消除齿隙 目的,故在实施的层面上并无法广泛应用于各种 传动机构上 ,因此设计上仍有需改良之处

详细结构

为使其能进一步了解本发明的结构设计及技术 ,谨配合图式再予说明于 后:其构成包含一 机构本体 10、二摆臂 20、一主动轮 到、二从动轮 40 ,以及二弹性组件 50 所 构成 ,其中:该机构本体 10 为一断面概呈 Z 字型的本体构件,其内缘穿设有一供该主 动轮 30 容置的主轴孔 11,而一外侧面形成有二相邻的支轴孔 12,用以供该 二摆臂 20 枢组,且二相对的外侧面适处各设一 内缘呈中空的 凸耳部 13,配合 该二摆臂 20 接组该二弹性组件 ”。

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该二摆臂 20 枢组于该机构本体 10 二相邻的支轴孔 12 处,各该摆臂 20 一端形成有呈长轴状的枢轴部 21 ,恰可枢套于该支轴孔 12 内,另端则设一供 该从动轮 40 容置的副轴孔 22 ,且外侧面凸出的构部适处形成一供该弹性组件 50 一端固定的定位螺孔 23 。该二摆臂 20 组装于该机构本体 10 上时,以呈 X
字型般前 、后交迭方式令其 端的枢轴部 21 先后套组于各该支轴孔 12 内,并将一盖板 61 盖固后 ,再利用二锁杆 62 分别穿设各该枢轴部 21 中空内缘后 锁固 ,令该二摆臂 20 具有枢摆作动的功能 。

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该主动轮 到 为一般齿轮构件 ,设于该机构本体 10 的主轴孔 11 内,且一 侧并凸设有盘状的锁接部 31,用以接组由马达 71 及减速机 72 等构件所组成 的动力机组 70,缘于此动力机组 70 的组成要件为一般习知的机构 ,不再赘述 。

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该二从动轮 40 亦为→般的齿轮构件 ,各该从动轮 40 中空内缘设有轴承63,其容置于副轴孔 22 内时,是利用一枢杆 64 由副轴孔 22 一端往另端穿套 后与一锁盖 65 结合而定位 ,且令该从动轮 40 与主动轮 到 作喝合接触 。

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该二弹性组件 50 设于该机构本体 10 二侧的凸耳部 13 与该二摆臂 20 的定位螺孔 23 间,各该弹性组件 50 是由一调整螺杆 51、顶轴 52、弹性体 53等构件组成 ,其中该调整螺杆 51 一端螺设于该定位螺孔 23 处,另端则凸出该定位螺孔 23 与该顶轴 52 抵接 ,该顶轴 52 概呈 T 字型,其较大圆径一端是 与该调整螺杆 51 接触,而另端则穿套该弹性体 53 后套置于该凸耳部 13 中空 内缘处,令该弹性体 53 二端分抵于该机构本体 10 与摆臂 20 之间,进一步令各该摆臂 20 具有一微弹性摆动作用 。

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当需调整该弹性体 53 的压缩弹性力时,可利用旋紧或螺松该调整螺杆 51 的位置达成,且为增加各该弹性组件 50整体弹性作动结构的稳固性 ,另可于该定位螺杆 23 供调整螺杆 51 螺组的外 侧处另再螺设一止付螺丝 54,以避免该调整螺杆51 于传动机构作动时产生非 预期的旋动移位情形 。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

据此,藉上述的构件组成 ,令该二从动轮 40 以摆臂 20 的枢轴部 21 为支点,该支点并恒位于该主动轮 30 与从动轮 40 圆心相连的直线上 ,而具有一 微弹性枢摆掣动的自动调整功能 ,藉以若传动机构于齿条 81、82 上位移产生 齿间隙时,该从动轮40 得以对应的枢轴部 21 为旋转支点向齿条 81、82 靠拢, 不仅可消除齿间隙,更可增进齿轮传动啃合的准确度 ,提升传动效率 。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

由上述的说明可知,本发明令该二从动轮 40 枢组于摆臂 20 上,而各具 有一微动枢摆支点 ,且同时由一主动轮 到 啃合带动的技术特征 ,确实能达到 消除齿间隙,增进齿轮传动瞄合的 准确度 ,提升传动效率 。传动机构的齿隙消除方法及其构造

将本发明结构特征应用于机构的传动时 ,不仅可应用于一般的直线 齿条 81,且更能适用于具角度的弧形齿条 82,传动上因为该二从动轮 40 是 由主动轮 到 同时带动,故不仅能准确 、稳定的同步传动 ,且传动效能亦能相 对提升 。

传动机构的齿隙消除方法及其构造

至于齿隙的消除功能上 ,因该二从动轮 40 是随时以各该摆臂 20 的枢轴部 21 为支点作主动式的微动枢摆 ,故能于齿轮机构传动时确实消除齿与 齿间因任何因素产生的齿间 隙,同时本发明亦可藉由调整该弹性组件 50 的压 缩弹力 ,令该二从动轮 40 消除齿隙的枢摆动作能随着机构传动环境的不同而 作适当调整 ,而更具实用性及进步性 。

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