消隙齿轮箱和数控回转工作台的制作方法

1.本实用新型涉及数控回转工作台的技术领域，特别是涉及消隙齿轮箱和数控回转工作台。


背景技术：

2.随着工业自动化的发展，数控机床的重要性与日俱增。数控机床包括数控机床主体与数控回转工作台。数控回转工作台适用于板类和箱体类工件的连续回转加工和多面加工。数控回转工作台是数控机床的关键性部件。
3.在现有技术中，部分数控回转工作台采用皮带传动的方式，从而实现数控回转工作台带动工件转动。然而由于皮带具有一定的弹性，因此其在启动或者停止时，可能会与驱动装置的改变状态不一致，也就是说，存在数控回转工作台无法精确匹配数控机床主体，二者匹配性降低。皮带与驱动装置改变状态的不同步会带来工件的加工精度降低的情况，从而影响工件的合格率。
4.因此，在一些技术中，可以选择齿轮传动的方式，然而由于齿轮传动具有反向间隙，使得齿轮改变运动状态(如转向、停止等)时，齿轮与驱动装置的改变状态不同步，即失动。上述情况会使得数控回转工作台无法精确匹配数控机床主体，从而降低工件的加工精度。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针由于齿轮传动存在反向间隙而导致数控回转工作台与数控机床主体的配合性较低的问题，提供一种消隙齿轮箱和数控回转工作台。
6.一种消隙齿轮箱，用于驱动主齿轮转动，所述主齿轮具有多个周向设置的啮合齿，各所述啮合齿均具有背离设置的第一表面与第二表面，所述消隙齿轮箱包括：
7.消隙件，所述消隙件的数量为两个，所述消隙件具有抵接面，一个所述消隙件的所述抵接面用于与主齿轮的一个啮合齿的第一表面相抵，另一个所述消隙件的所述抵接面用于与主齿轮的另一个啮合齿的第二表面相抵；所述消隙件用于带动所述主齿轮转动；
8.驱动装置，所述驱动装置用于带动两个所述消隙件转动。
9.在其中一个实施例中，所述消隙件包括主体与多个沿主体周向设置的轮齿，至少部分所述轮齿具有所述抵接面。
10.在其中一个实施例中，所述消隙件与所述主齿轮啮合，所述消隙件的各轮齿均具有抵接面。
11.在其中一个实施例中，所述驱动装置包括驱动件与传动组件，所述驱动件用于与所述传动组件连接；所述传动组件同时与两个所述消隙件连接，以带动两个所述消隙件运动。
12.在其中一个实施例中，所述传动组件包括主传动组与两个副传动组，所述主传动组与所述驱动件连接，所述主传动组能够带动两个副传动组运动，两个所述副传动组分别
与两个所述消隙件连接，以驱动对应消隙件运动。
13.在其中一个实施例中，所述主传动组包括传动轴与同轴设置于所述传动轴的第一齿轮与第二齿轮；所述驱动件与所述传动轴连接；
14.所述副传动组包括转动轴与同轴设置于所述转动轴的配合齿轮，一个副传动组的配合齿轮与第一齿轮啮合，另一个副传动组的配合齿轮与第二齿轮啮合；两个所述副传动组的所述转动轴分别与两个所述消隙件同轴连接。
15.在其中一个实施例中，所述副传动组还包括胀紧套，所述转动轴与所述消隙件通过所述胀紧套连接。
16.在其中一个实施例中，所述主传动组还包括调节部，所述调节部与所述传动轴的远离驱动装置的一端连接。
17.在其中一个实施例中，还包括壳体，所述壳体用于容纳所述驱动装置，两个所述消隙件均暴露于所述壳体外部。
18.一种数控回转工作台，包括主齿轮与上述的消隙齿轮箱，所述消隙齿轮箱用于驱动所述主齿轮转动。
19.上述消隙齿轮箱的驱动装置可以带动两个消隙件转动。消隙件转动时，由于一个消隙件的抵接面与主齿轮的一个啮合齿的第一表面相抵，另一个消隙件的抵接面与主齿轮的另一个啮合齿的第二表面相抵。因此，在消隙件带动可以带动主齿轮转动。在上述过程中，主齿轮的第一表面与第二表面的方向均具有抵接力。当驱动装置的状态发生改变时，由于第一表面与第二表面均具有抵接力，因此主齿轮的运动状态会随驱动装置一起改变，从而保证数控回转工作台与数控机床主体的配合精度，从而保证工件的加工精度。
附图说明
20.图1为本实用新型的一实施例提供的一种数控回转工作台的结构示意图。
21.图2为本实用新型的一实施例提供的一种消隙齿轮箱与主齿轮的配合示意图。
22.图3为图2的俯视图。
23.图4为本实用新型的一实施例提供的一种消隙齿轮箱的消隙件与主齿轮的配合示意图。
24.图5为本实用新型的一实施例提供的一种消隙齿轮箱的结构示意图(省去壳体)。
25.图6为本实用新型的一实施例提供的一种消隙齿轮箱的第一齿轮与副传动组的配合齿轮的配合示意图。
26.图7为本实用新型的一实施例提供的一种消隙齿轮箱的第二齿轮与副传动组的配合齿轮的配合示意图。
27.附图标记：
28.100、消隙件；110、主体；120、轮齿；121、抵接面；1211、第一面；1212、第二面；
29.200、驱动装置；210、驱动件；211、减速器；212、电机；220、传动组件；221、主传动组；2211、传动轴；2212、第一齿轮；2213、第二齿轮；2214、调节部；222、副传动组；2221、转动轴；2222、配合齿轮；2222a、第一配合齿轮；2222b、第二配合齿轮；2223、胀紧套；
30.300、壳体；
31.400、主齿轮；410、啮合齿；411、第一表面；412、第二表面；420、本体；500、底座；
510、外壳。
具体实施方式
32.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
38.参阅图1-图7，本实用新型的提供一种消隙齿轮箱。消隙齿轮箱可以对数控回转工作台的主齿轮400进行消隙。其中，主齿轮400包括本体420与沿本体420周向设置的多个啮合齿410。每一个啮合齿410均具有背离设置的第一表面411与第二表面412。消隙齿轮箱包括消隙件100与驱动装置200。其中，消隙件100具有抵接面121。消隙件100的数量为两个。一个消隙件100的抵接面121可以与主齿轮400的一个啮合齿410的第一表面411相抵。另一个消隙件100的抵接面121可以与主齿轮400的另一个啮合齿410的第二表面412相抵。驱动装
置200用于带动两个消隙件100转动。
39.消隙齿轮箱的驱动装置200可以带动两个消隙件100转动。消隙件100转动时，由于一个消隙件100的抵接面121与主齿轮400的一个啮合齿410的第一表面411相抵，另一个消隙件100的抵接面121与主齿轮400的另一个啮合齿410的第二表面412相抵。因此，在消隙件100带动可以带动主齿轮400转动的过程中，沿主齿轮400的第一表面411与第二表面412的方向均具有抵接力，以带动主齿轮400转动。而当驱动装置200的运动状态发生改变时，由于主齿轮400的相对的两个方向均具有抵接力，因此主齿轮400的运动状态会随驱动装置200一起改变，从而保证数控回转工作台与数控机床主体的配合精度，保证工件的加工精度。
40.相比于采用调整主齿轮400的方式以抵消其齿轮传动的反向间隙带来的影响，本技术中的技术方案主齿轮400磨损率低，因此主齿轮400更加耐用、使用寿命久、更换率低。相比于采用两个驱动设备对齿轮传动的主动齿轮与从动齿轮驱动的方式以消除反向间隙的方案，本技术中的技术方案仅需使用一个驱动装置200即可实现，成本较低。
41.参阅图1-图4，在一些实施例中，消隙件100包括主体110与多个沿主体110周向设置的轮齿120。至少部分轮齿120具有抵接面121。通过至少部分的轮齿120与主齿轮400的啮合齿410抵接，从而使得消隙件100转动过程中，带动主齿轮400转动。
42.可以理解的是，在另一些实施例中，消隙件100也可以为具有凹槽的活动件。主齿轮400的某一个啮合齿410可以与凹槽插接或卡接，凹槽内壁面即为前述抵接面121。消隙件100可以相对主齿轮400转动，且在转动过程中，啮合齿410保持位于凹槽内。两个消隙件100的转动方向可以相同。
43.如图3与图4所示，在一些实施例中，消隙件100与主齿轮400可以啮合。消隙件100的各轮齿120均具有抵接面121。也就是说，消隙件100在转动过程中，消隙件100的靠近主齿轮400的轮齿120的抵接面121，与对应的主齿轮400的啮合齿410的对应表面抵接。
44.换而言之，消隙件100的轮齿120之间的间距，与主齿轮400的啮合齿410之间的间距相同。从而使得消隙件100与主齿轮400啮合。随着消隙件100的转动，消隙件100的轮齿120依次、不断地与主齿轮400对应的啮合齿410抵接，从而实现带动主齿轮400转动。这样的设置方式可以便于消隙件100的制作，从而提高制作精度，可以减少轮齿120过多而导致的浪费情况。
45.可以理解的是，在另一些实施例中，主齿轮400的啮合齿410之间的间距可以是消隙件100的轮齿120之间的间距的倍数，比如可以为2倍或3倍。也就是说，对应倍数数量的轮齿120相对主齿轮400转动后，最靠近主齿轮400的轮齿120恰好与主齿轮400的对应啮合齿410的对应表面抵接。
46.在一些实施例中，消隙件100的各轮齿120均具有前述抵接面121。为了便于描述，其中一个消隙件100与主齿轮400第一表面411相抵接的抵接面121可以定义为第一面1211。另一个消隙件100与主齿轮400第二表面412相抵接的抵接面121可以定义为第二面1212。
47.如图4所示，当消隙件100与主齿轮400啮合时，随着消隙件100的转动，前述消隙件100的各轮齿120的第一面1211依次与主齿轮400对应的轮齿120的第一表面411抵接(图4中a点所示状态)，另一个消隙件100的各轮齿120的第二面1212依次与主齿轮400对应的轮齿120的第二表面412抵接(图4中b点所示状态)，从而使得消隙件100带动主齿轮400转动。由于两个消隙件100分别与主齿轮400的两个啮合齿410的第一表面411和第二表面412抵接，
因此主齿轮400在转动过程中较为平稳，且当驱动装置200的运动状态改变时，主齿轮400的第一表面411与第二表面412均有消隙件100抵接，因此主齿轮400会立刻改变运动状态，从而消除了齿轮传动带来的反向间隙，有效避免了主齿轮产生失动现象。
48.在一些实施例中，两个消隙件100的型号可以一致。也就是说，消隙件100的轮齿120具有背离设置的两个表面，其中一个表面即为第一面1211，另一个表面即为第二面1212。根据消隙件100设置的位置不同，轮齿120的不同表面可以与主齿轮400的对应表面抵接。
49.进一步地，在一些实施例中，主齿轮400的第一表面411与第二表面412可以为斜面。对应的，消隙件100的抵接面121也为斜面。这样的设置可以增大消隙件100转动过程中，抵接面121与对应主齿轮400的啮合齿410的对应表面的抵接时间，从而使得主齿轮400转动精度提高。
50.参阅图5-图7，在一些实施例中，驱动装置200包括驱动件210与传动组件220。驱动件210可以与传动组件220连接。传动组件220可以同时与两个消隙件100连接，以带动两个消隙件100运动。驱动件210提供驱动力。驱动件210带动传动组件220运动。传动组件220可以使得两个消隙件100同时运动，从而带动主齿轮400转动。相对于两个消隙件100设置两组驱动装置200来说，传动组件220的设置可以避免由于设置两个驱动装置200而导致两个消隙件100的运动状态有误差，而且传动组件220的设置也可以减少驱动件210的数量，从而降低成本。
51.进一步地，如图5所示，在一些实施例中，驱动件210可以包括电机212与减速器211。电机212的输出端与减速器211同轴连接。减速器211可以降低转速，从而便于调节驱动件210带动传动组件220的移动程度。
52.可以理解，在一些其他的实施例中，驱动件210也可以包括其他的驱动结构，比如可以选择转动气缸等。可以根据实际情况对驱动件210进行选取。
53.继续参看图5，在一些实施例中，传动组件220包括主传动组221与两个副传动组222。主传动组221与驱动件210连接。驱动件210可以带动主传动组221运动。主传动组221能够带动两个副传动组222运动。两个副传动组222分别与两个消隙件100连接，以使得副传动组222能够驱动对应消隙件100运动。通过主传动组221与驱动件210连接，实现驱动件210带动主传动组221运动。主传动组221运动时可以带动两个副传动组222运动，副传动组222运动时带动对应的消隙件100运动，从而实现驱动件210带动两个消隙件100运动。
54.进一步地，在一些实施例中，主传动组221可以包括传动轴2211与同轴设置于所述传动轴2211的第一齿轮2212与第二齿轮2213。副传动组222包括转动轴2221与同轴设置于转动轴2221的配合齿轮2222。其中，一个副传动组222的配合齿轮2222与第一齿轮2212啮合。另一个副传动组222的配合齿轮2222与第二齿轮2213啮合。两个副传动组222的转动轴2221分别与两个消隙件100同轴连接。当驱动件210带动传动轴2211转动时，第一齿轮2212与第二齿轮2213随传动轴2211同步转动。如图5与图6所示，第一齿轮2212可以带动一个副传动组222的配合齿轮2222转动。如图5与图7所示，第二齿轮2213可以带动另一个副传动组222的配合齿轮2222转动，以实现两个副传动组222的配合齿轮2222同步转动。配合齿轮2222转动可带动与其连接的转动轴2221转动。转动轴2221转动过程中，可以带动对应的消隙件100转动，从而实现主传动组221带动两个消隙件100转动。
55.可以理解，在另一些实施例中，主传动组221可以包括传动轴2211与同轴设置于传动轴2211的齿轮。沿传动轴2211的轴向，齿轮的至少部分可以与一个副传动组222的配合齿轮2222啮合，齿轮的剩余部分可以与另一个副传动组222的配合齿轮2222啮合。通过设置第一齿轮2212与第二齿轮2213，可以有效减少采用一个齿轮同时与两个配合齿轮2222啮合而导致磨损严重的情况，而且设置第一齿轮2212与第二齿轮2213的技术方案中，在针对主传动组221进行维修时，更换零件的成本较低，且加工精度也可以适当降低。
56.在一些实施例中，传动轴2211转动至任意位置时，第一齿轮2212与第二齿轮2213沿垂直于传动轴2211的表面的投影中，第一齿轮2212的齿可以与第二齿轮2213的齿完全重合。在另一些实施例中，第一齿轮2212与第二齿轮2213沿垂直于传动轴2211的表面的投影中，第一齿轮2212的齿可以与第二齿轮2213的齿部分重合或者完全不重合。
57.为了便于描述，将与第一齿轮2212相配合的配合啮齿2222命名为第一配合啮齿2222a。将与第二齿轮2213相配合的配合啮齿2222命名为第二配合啮齿2222b。
58.结合图6与图7，当第一齿轮2212与第一配合啮齿2222a抵接(图6中c处)以带动第一配合啮齿2222a运动时，第二齿轮2213与第二配合啮齿2222b抵接以带动配合啮齿2222b运动(如图6所示)。这样的设置可以确保传动轴2211转动时，可以同时带动两个副传动组222转动，进而带动消隙件100运动。
59.在一些实施例中，驱动件210与传动轴2211的连接方式可以为轴套连接、胀紧连接、花键连接等。比如，如图5所示的实施例中，减速器211的输出端可以与传动轴2211通过轴套连接。
60.如图5-图7所示，在一些实施例中，第一齿轮2212、第二齿轮2213、两个配合啮齿均为同一尺寸，也就是说，其周长相同，且齿的数量、相邻齿之间的距离等参数均相同。这样的设置可以更好地使得两个副传动组222同步转动，从而使得两个消隙件100同步转动。
61.在一些实施例中，如图5所示，副传动组222还包括胀紧套2223。转动轴2221与消隙件100通过胀紧套2223连接。通过设置胀紧套2223，可以在将消隙件100与对应的转动轴2221连接过程中，对消隙件100进行微调，可以使得消隙件100相对转动轴2221转动，从而调整轮齿120的位置，以便于与主齿轮400配合。
62.回看图1-图3，在一些实施例中，消隙齿轮箱还包括壳体300。壳体300可以容纳驱动装置200。两个消隙件100均暴露于壳体300外部。壳体300的设置可以对驱动装置200进行保护。这里需要说明的是，壳体300容纳驱动装置200指的是，壳体300可以完全容纳驱动装置200，壳体300也可以部分容纳驱动装置200。消隙件100暴露于壳体300外部，这样的设置方式可以便于消隙件100与主齿轮400配合。
63.可以理解的是，在另一些实施例中，消隙件100也可以位于壳体300内。对应的，主齿轮400的至少部分可以伸入壳体300内，以便于与消隙件100配合。
64.在一些实施例中，结合图2、图3与图5，主传动组221还可以包括调节部2214。调节部2214可以设置于传动轴2211的端部，调节部2214远离驱动装置200。调节部2214的设置可以便于工作人员通过转动调节部2214而改变两个消隙件100的转动位置，便于调试设备。调节部2214可以暴露于壳体300的外部设置，以便于工作人员无需拆卸壳体300即可完成调试。
65.上述消隙齿轮箱可以带动主齿轮400转动的同时，使得主齿轮400在停止、转动方
向改变等情况下，均不会出现失动现象，即可以有效消除主齿轮400的反向消隙。上述消隙齿轮箱无需调整主齿轮400的位置，有效避免主齿轮400的磨损，从而提高使用寿命，降低更换频率。
66.如图1与图2所示，本实用新型的提供一种数控回转工作台，其包括主齿轮400以及消隙齿轮箱。其中，消隙齿轮箱为上述任意实施例中的消隙齿轮箱。
67.在一些实施例中，数控回转工作台还可以包括底座500。底座500与主齿轮400转动连接。主齿轮400可以位于底座500的中部，从而增强底座500对主齿轮400的支撑稳定性。底座500设置有外壳510。外壳510可以与消隙齿轮箱的壳体300连接，从而保证消隙件100与主齿轮400在使用时不会相互脱离。
68.上述数控回转工作台在工作时，通过驱动装置200带动两个消隙件100运动，从而使得消隙件100带动主齿轮400转动。当主齿轮400运动状态发生改变时，如停止或者转向时，由于两个消隙件100分别与主齿轮400的两个啮合齿410的相对的两个方向抵接，因此保证了主齿轮400一定会在某一个消隙件100的作用下改变运动状态，对主齿轮400的反向间隙进行了消除，防止驱动装置200状态与主齿轮400的运动状态改变不一致的失动情况发生，保证数控回转工作台的精确性。上述数控回转工作台仅需设置一个驱动装置200，成本较低，而且无需移动主齿轮400以进行消隙，减少主齿轮400的磨损，从而提高主齿轮400的使用寿命，降低主齿轮400的更换频率，节约成本。
69.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
70.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。