齿轮传动消除反向间隙机构的装配与调整(赵庆志修改2010,6,3)

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1、（一）机械传动反向间隙的位置判断和测试1.数控机床的点动功能和手动运行功能数控机床机械反向间隙的测量用点动功能，例如数控车床有X、Z两个坐标，调整手动运行速度，按一下＋Z键（手指按下后再抬起），大拖板就在＋Z方向运行一个脉冲当量，其他坐标方向也相同，这就是点动功能，点动功能用于微调机床工作台位置，点动一次只能移动一个脉冲当量；如果手指按下键，工作台在该坐标方向上连续运行，就是手动运行功能，在数控机床上可以用设置运行速度的方法实现点动和手动运行功能的转换。图1-2-1数控车床Z坐标进给伺服系统传动机构示意图1－步进电机2－键、被动齿轮3－联轴器4－滚珠丝杠5－大拖板6－小拖板7－丝母8－键、

2、主动齿轮丝母123456782.数控机床进给伺服系统机械反向间隙组成分析与测量如图1-2-1所示，Z坐标机械间隙是指自步进电机轴起、至主动齿轮的键、主动和被动啮合齿轮、被动齿轮的键、联轴器、丝杠丝母、丝杠连接零件至大拖板的综合间隙，经济型数控机床各个坐标的反向间隙控制要求不大于3～5个脉冲当量。如经济型数控车床Z坐标脉冲当量1丝，反向间隙控制在不大于3～5丝，X坐标脉冲当量0.5丝，反向间隙控制在不大于1.5～2.5丝；快走丝线切割机床两个坐标脉冲当量为1微米，反向间隙控制在不大于3～5微米；现分别论述反向间隙测试。（1）步进电机轴与主动齿轮键联接反向间隙的测试图1－2－4测试被动齿轮输出

3、轴与键联接的间隙图1-2-5测试被动齿轮输出轴与联轴器的间隙图1－2－2测试步进电机输出轴与齿轮配合间隙图1－2－3测试电机轴齿轮与被动齿轮啮合间隙69如图1-2-2所示，手放在主动齿轮端面上，用点动功能使步进电机顺时针一步一步转动，手就能感觉出齿轮与点动同步顺时针转动；然后再逆时针点动一步，若手感觉出齿轮也逆时针转动了一步，则说明键联接很好没有反向间隙；若逆时针点动N步,手感觉齿轮逆时针转动了S步（S≤N）,则键联接反向间隙为N-S步，换算成角度为N-S个步矩角，需要重新修配键联接，消除反向间隙。直到顺（逆）时针一步一步点动，主动齿轮也顺（逆）时针跟着一步一步转动，就表明键联接消除了反向

4、间隙了。（2）步进电机输出轴上主动齿轮与被动齿轮之间反向间隙的测试在主动齿轮键联接没有反向间隙的情况下，如图1-2-3所示，用手指按住被动齿轮向顺时针方向施转矩，用点动功能使步进电机轴顺时针一步一步转动，手能感觉出齿轮与点动同步逆时针转动；然后再逆时针点动一步，若手感觉出被动齿轮顺时针转动了一步，则说明两个齿轮啮合很好没有反向间隙；若逆时针点动N步,手感觉被动齿轮顺时针转动了S步（S≤N）,则两个齿轮间反向间隙为N-S步，需要重新调整齿轮反向间隙，消除齿轮啮合反向间隙。直到顺（逆）时针一步一步点动，被动齿轮也逆（顺）时针跟着一步一步转动，就表明两个齿轮啮合间隙消除了。如果主动齿轮键联接有反

5、向间隙，则测量的反向间隙是键联接与两齿轮啮合的综合反向间隙，扣除键联接的反向间隙后，就是两齿轮啮合的反向间隙。（3）被动齿轮键联接、联轴器的反向间隙测量同理，如图1-2-4所示，用手攥住被动齿轮输出轴，则测量主动齿轮键联接、两个齿轮、被动齿轮键联的综合反向间隙；如图1-2-5所示，用手攥住离合器右端输出轴，则测量测量的反向间隙又增加了联轴器的反向间隙，分析方法同上。前述各个环节的机械反向间隙中，键联接、联轴器的反向间隙只要配合合理，装配得当，反向间隙很容易完全消除，而齿轮啮合反向间隙需采取特殊措施才能消除，以下论述。（二）用偏心套消除齿轮啮合传动反向间隙的原理、组装和调整1．齿轮啮合反向间

6、隙简述啮合齿轮工作过程中由于磨损、齿轮箱加工误差等原因，会产生反向间隙，消除的办法之一是减小两个啮合齿轮的中心距，偏心套就是根据这原理减小两个啮合齿轮的中心距达到消除啮合反向间隙的。2．偏心套原理及其组装如图1-2-6所示，偏心套外圈、中圈、4个圆弧槽、4个与步进电机联接螺栓孔所在的园是同心圆，内圈与中圈不是同心圆，两个圆心偏离约0.2毫米，致使内圈和中圈形成的桶状圆柱最大壁厚比最小壁厚大约0.4毫米，图1-2-7所示为把偏心套组装到步进电机上图。69图1-2-6偏心套结构图示1－与齿轮箱体联接螺栓圆弧槽4个2－中圈与齿轮箱体孔配合3－内圈与步进电机端面凸台相配合4－最小壁厚处5－最大壁厚

7、处6－偏心套外圈7－与步进电机联接的4个螺栓孔1234567图1-2-7偏心套、齿轮、步进电机组装关系图示1－步进电机2－主动齿轮3－偏心套4－六角螺栓、弹簧垫片、平垫片将偏心套组装到电机上5－偏心套、齿轮、步进电机组装完成123453．偏心套与步进电机部件与齿轮箱的组装图1-2-8齿轮箱及其结构图1－齿轮箱2－被动啮合齿轮3－与偏心套中圈配合的孔4－与圆弧槽对应的螺栓孔2314图1-2-8为齿轮箱及其结构，已有一个被动