雙齒輪齒條傳動進給箱裝配消隙工藝方法

陸喜君 王冠田

(齊重數(shù)控裝備股份有限公司，黑龍江 齊齊哈爾161005)

雙齒輪齒條進給傳動是數(shù)控機床進給傳動的典型結(jié)構(gòu)之一，其優(yōu)點是制造簡單、成本低、調(diào)整維護方便、可靠性很高，因此廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床較長直線進給傳動鏈:如數(shù)控臥式車床Z軸進給鏈、落地鏜銑床X軸進給鏈等等。

雙齒輪齒條直線進給傳動機構(gòu)，其傳動精度和運動部件的定位精度保證主要取決于雙齒輪進給箱的合理設(shè)計和進給箱在裝配過程中消隙調(diào)整效果。在進給箱設(shè)計中，各傳動齒輪的強度、傳動軸的剛度以及末端雙齒輪齒條的制造精度對保證雙齒輪齒條無間隙傳動尤為重要。一般情況下，應(yīng)用在數(shù)控臥車進給傳動中的齒輪齒條精度為6-6d，對于6 級精度的斜齒條加工是比較困難的，而6 級精度的齒輪加工卻很容易實現(xiàn)，因此應(yīng)用雙齒輪齒條傳動關(guān)鍵件精度保證是可靠的。雙齒輪齒條傳動工作原理及進給箱裝配消隙調(diào)整工藝方法介紹如下。

1 工作原理

在通常狀態(tài)下，齒輪與齒輪嚙合、齒輪與齒條嚙合都存在側(cè)隙問題，直接作進給傳動使用會帶來比較大的反向間隙誤差，失去進給傳動的準確性。因此，在數(shù)控機床直線進給傳動鏈中應(yīng)用齒輪齒條進給，輸出端常常使用雙齒輪結(jié)構(gòu)與齒條嚙合，通過調(diào)整消除傳動過程中的間隙緩量，保證無間隙傳動，以實現(xiàn)進給傳動的準確性。

消除間隙過程為:如圖1 所示，通過傳動鏈中間消隙軸，端部預(yù)緊套，調(diào)整浮動軸上斜齒輪產(chǎn)生軸向移動，依次推動輸出端斜齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，如圖2 所示，并把此轉(zhuǎn)動傳到傳動鏈末端執(zhí)行件齒條上，使與之嚙合的雙斜齒輪嚙合面分別靠緊齒條內(nèi)側(cè)，達到消除傳動鏈的間隙過程。

2 消隙工藝方法

為了保證雙齒輪消隙的可靠性，在箱體裝配過程中，除按常規(guī)軸輪裝配工藝要求操作外，還應(yīng)根據(jù)本箱體的特殊情況注意以下裝配要點:

(1)消隙軸裝配:箱體部裝時，消隙軸如圖1 所示，為一個軸向不定位的浮動軸，其一端裝有消隙調(diào)整裝置(預(yù)緊套)。在裝配時，應(yīng)按工藝要求放松預(yù)緊套，在軸端用工藝螺釘將浮動軸組件拉出10 mm 固定，防止該軸由于軸向竄動以至于總裝時，軸向無預(yù)緊量無法消隙而進行二次拆裝。

(2)輸出軸裝配:由于雙齒輪箱體為兩個輸出斜齒輪軸，與同一根齒條嚙合。為保證雙齒輪與齒條正確嚙合，不至于安裝進給箱時雙齒輪位置不正確而產(chǎn)生與齒條頂齒無法安裝的現(xiàn)象，應(yīng)將其中一個輸出輪作為活動節(jié)——可調(diào)齒輪，即將一個輸出輪(見圖2Ⅵ軸文字說明)的可調(diào)環(huán)節(jié)(漲套)不要緊固。該軸靠近箱體側(cè)壁留有操作方窗——裝配時應(yīng)引起注意，留給總裝緊固漲套。

(3)進給箱總裝裝配:將組裝好的箱體吊裝于刀架裝配位置(與刀架縱向大滑板連接先不要緊固)。調(diào)整轉(zhuǎn)動可調(diào)齒輪(將手伸入操作方窗轉(zhuǎn)動該輪)使箱體內(nèi)整個輪系傳動旋轉(zhuǎn)，同時操作Ⅵ、Ⅸ軸方頭手柄使其輕微轉(zhuǎn)動，保證雙齒輪與齒條進入正確嚙合位置，然后將進給箱與大滑板緊固。同時鎖緊可調(diào)齒輪漲套，使其具有足夠的傳遞扭矩。然后拆下消隙軸拉緊工藝螺釘，按圖紙尺寸要求旋緊預(yù)緊套壓緊碟簧，調(diào)整齒輪消隙力矩滿足使用要求，完成雙齒輪消隙過程。

3 結(jié)語

通過實踐驗證，該雙齒輪消隙的工藝方法完全可行。它不僅操作簡單、省時、省力，而且還能確保傳動鏈無間隙傳動，使機床刀架進給運動的定位精度得到可靠保證。

［1］李洪.實用機床設(shè)計手冊［M］. 遼寧:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999:706 -708.

［2］機床設(shè)計手冊編寫組. 機床設(shè)計手冊:第三冊［M］. 北京:機械工業(yè)出版社，1986:495 -503.