傳動裝置以及采用該傳動裝置的驅(qū)動系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)工作臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及機(jī)械加工中的傳動領(lǐng)域，特別涉及一種用于數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺的 傳動裝置以及采用該傳動裝置的驅(qū)動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，數(shù)控機(jī)床的回轉(zhuǎn)工作臺必須采用封閉設(shè)置，因此，對于回轉(zhuǎn)工作臺的機(jī)械傳 動裝置提出了更高的要求。如果回轉(zhuǎn)工作臺的整個傳動裝置的精度不高或者齒輪間存在背 隙，那么將很難保證回轉(zhuǎn)工作臺在工作時的精度和可靠性。每當(dāng)需要調(diào)整回轉(zhuǎn)工作臺的傳 動裝置的精度時，都需要將封閉回轉(zhuǎn)工作臺的外部殼體拆除，操作不便，費(fèi)時費(fèi)力。
[0003] 對于承重在5噸以下的小型回轉(zhuǎn)工作臺，驅(qū)動方式主要包括力矩電機(jī)直接驅(qū)動、大 蝸輪和蝸桿減速驅(qū)動、齒輪減速箱驅(qū)動等。力矩電機(jī)直接驅(qū)動的成本較高，適用于高端機(jī) 床，不便于普及。大蝸輪和蝸桿減速驅(qū)動的渦輪直徑較大，不便于加工制造，且制造蝸輪的 材料價格較高，蝸輪磨損嚴(yán)重。齒輪減速箱驅(qū)動采用的齒輪減速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不利于應(yīng)用在 小型回轉(zhuǎn)工作臺上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種用于回轉(zhuǎn)工作臺的傳動裝置，所述 工作臺具有齒圈，包括:殼體;設(shè)置于所述殼體上的齒輪軸，所述齒輪軸包括齒輪部和軸部， 所述齒輪部與所述齒圈匹配；固定地設(shè)置于所述齒輪軸的軸部上的蝸輪;設(shè)置于所述殼體 內(nèi)的蝸桿，所述蝸桿能夠沿其軸向運(yùn)動，且所述蝸桿具有多個厚度不同的齒，至少一個所述 齒與所述蝸輪匹配。
[0005] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述多個齒沿所述蝸桿的軸向排列，且所述多個齒 的厚度由一端向另一端逐漸增厚或者減薄。
[0006]這種設(shè)置方式較為簡單。多個依次排列的齒的厚度逐漸增厚或者減薄比較易于加 工，降低制造成本。另外，當(dāng)蝸桿在殼體內(nèi)部沿自身的軸向運(yùn)動時，也更容易使得蝸輪選擇 到與之相匹配的設(shè)置于蝸桿上的齒，從而完成無間隙嚙合。
[0007] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述殼體的內(nèi)壁形成有腔室;所述蝸桿的第一端設(shè) 置于所述腔室內(nèi)，所述蝸桿的第二端固定地設(shè)置有定位套，所述定位套通過緊固元件與所 述殼體的內(nèi)壁連接;所述蝸桿和所述殼體配置成：當(dāng)旋轉(zhuǎn)所述緊固元件時，所述蝸桿能夠在 所述殼體內(nèi)沿其軸向運(yùn)動。
[0008] 為了不改變蝸桿的形狀和結(jié)構(gòu)，在一些實(shí)施方式中可以在蝸桿上設(shè)置定位套，且 采用緊固元件將定位套固定于殼體的內(nèi)壁，以使得調(diào)整緊固元件時，定位套帶動蝸桿沿其 軸向運(yùn)動。
[0009] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述定位套與所述蝸桿的第二端之間形成封閉空 間;所述密封空間內(nèi)設(shè)置有多組軸承，以避免蝸桿轉(zhuǎn)動時與定位套主體發(fā)生摩擦。
[0010]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述的回轉(zhuǎn)工作臺的傳動裝置包括固定地設(shè)置于所 述齒輪軸的軸部末端的蓋板;設(shè)置于所述所述蝸輪和所述殼體內(nèi)壁之間的調(diào)整墊圈。
[0011] 在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述的回轉(zhuǎn)工作臺的傳動裝置包括設(shè)置于所述蝸輪 和所述軸部之間的脹緊元件。
[0012] 除了選擇適當(dāng)?shù)奈仐U的齒和蝸輪相嚙合之外，影響傳動精度的另一個重要因素是 蝸輪在殼體內(nèi)的高低位置以及蝸輪的中心平面與蝸桿的中心軸的垂直度。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)當(dāng)能夠理解，蝸輪在殼體內(nèi)的合適位置使得蝸輪的中心平面與蝸桿的中心軸垂直時，將 會使蝸輪能夠和蝸桿上的齒嚙合的更為緊密，從而達(dá)到更高的傳動精度。
[0013]本發(fā)明還提供了一種用于回轉(zhuǎn)工作臺的驅(qū)動系統(tǒng)，包括：
[0014]如權(quán)利要求上所述的任一種傳動裝置；以及具有用于與所述蝸桿連接的輸出軸的 驅(qū)動裝置。
[0015]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述蝸桿的第二端具有能夠容納所述輸出軸的孔； 所述輸出軸和所述孔之間設(shè)置有脹緊元件。
[0016]另外，本發(fā)明還提供了一種回轉(zhuǎn)工作臺，其特征在于，包括：
[0017]用于承載工作臺的座體；以及固定于所述座體的上所述的任一種傳動裝置;或任 一種驅(qū)動系統(tǒng)。
[0018]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，設(shè)置于所述座體上的截面大致呈" V'形的擋塊，所 述擋塊和所述座體之間形成容納空間；中部與所述殼體固定連接的條狀的安裝板，所述安 裝板固定端固定于所述座體上，所述安裝板的自由端位于所述容納空間內(nèi)；設(shè)置于所述擋 塊上的用于擠壓所述安裝板自由端的彈性擠壓元件，所述彈性擠壓元件能夠通過控制安裝 板自由端的位置，以使所述齒圈和所述齒輪始終保持嚙合。
[0019]在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述安裝板的自由端上設(shè)置第一通孔;所述擋塊的 豎直端上設(shè)置相互連通的螺紋孔和第二通孔，所述第二通孔的直徑大于所述第一通孔的直 徑和所述螺紋孔的直徑;所述擠壓元件具有與所述第一通孔匹配的端部以及與所述螺紋孔 匹配的尾部；還可以包括設(shè)置于所述擠壓元件的端部且位于所述第二通孔內(nèi)的蝶形彈簧 片，所述蝶形彈簧片的直徑與所述第二通孔的直徑相當(dāng)。
[0020] 本實(shí)施方式中，擠壓元件可以選用階梯狀的螺釘，當(dāng)旋擠壓元件時，擠壓元件的階 梯面擠壓蝶形彈簧片使其形變，蝶形彈簧片推動安裝板向著座體的方向運(yùn)動。因此，齒輪和 齒圈能夠始終保持良好的嚙合。
[0021] 優(yōu)選地，為了使安裝板能夠產(chǎn)生更大的變形，即使得安裝板的自由端在容納空間 內(nèi)能夠更大限度的擺動，還可以在安裝板的中部開設(shè)切口，以使得安裝板的自由端能夠以 此切口處為支撐點(diǎn)進(jìn)行擺動。
[0022] 本發(fā)明提供的傳動裝置以及采用該傳動裝置的驅(qū)動系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)工作臺在蝸桿上 設(shè)置了不同厚度的齒。通過移動蝸桿，使得蝸桿上具有最佳厚度的齒與蝸輪相嚙合，實(shí)現(xiàn)蝸 桿和蝸輪的零間隙傳動。本發(fā)明提供的傳動裝置以及采用該傳動裝置的驅(qū)動系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)工 作臺的結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，顯著的提高了傳動精度。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面簡要說明實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中使用的附圖。
[0024]圖1示意性地顯示了本發(fā)明一實(shí)施方式的回轉(zhuǎn)工作臺結(jié)構(gòu)；
[0025]圖2為圖1的俯視圖；
[0026]圖3為齒輪和齒圈的配合示意圖；
[0027]圖4為圖2中C部分的局部放大圖；
[0028]圖5為沿圖2中的A-A剖面線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為沿圖5中的B-B剖面線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖7為蝸桿的齒的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。在此說明，顯然，附圖所示 僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，目的是使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特征。本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員可以根據(jù)所公開的附圖及其說明，做出修改或其他等同的變型或替代方案。 因此，本發(fā)明的范圍并不受這些附圖和說明的限制。
[0032] 參照圖1，本發(fā)明提供了一種回轉(zhuǎn)工作臺，包括工作臺（圖中未示出），座體1、齒圈2 以及驅(qū)動系統(tǒng)3。齒圈2固定于工作臺的下表面。為了方便觀察和描述，圖1中省略了工作臺， 僅顯示了座體1、齒圈2以及驅(qū)動系統(tǒng)3。驅(qū)動系統(tǒng)3固定地設(shè)置于座體1的側(cè)方。
[0033]在本實(shí)施方式中，驅(qū)動系統(tǒng)3的殼體31通過安裝板4與座體1連接。驅(qū)動系統(tǒng)3具有 伸出其殼體31的齒輪32。齒輪32與上述齒圈2具有相匹配的齒，因此齒輪32轉(zhuǎn)動時，其能夠 帶動齒圈2-起轉(zhuǎn)動。驅(qū)動系統(tǒng)3的具體結(jié)構(gòu)將在下文予以闡述。
[0034] 參見圖1、圖2和圖4,安裝板4大致呈長條狀，其中部具有水平延伸出的的弧形部 41。安裝板4通過水平延伸的弧形部41與驅(qū)動系統(tǒng)3的殼體31通過螺釘固定連接。安裝板4的 一端固定地安裝于座體1上，另一端不受約束地成為自由端。安裝板4的自由端上開設(shè)一通 孔42。座體1上安裝有擋塊11，其截面形狀大致呈" V'形，擋塊11和座體1之間形成容納空間 7。安裝板4的自由端位于所述容納空間7內(nèi)。參照圖4,在該擋塊11的豎直部分上開設(shè)相互連 通的通孔111和螺紋孔112。通孔111的直徑大于螺紋孔112的直徑和通孔42的直徑。
[0035]螺釘5具有階梯結(jié)構(gòu)，其包括直徑較小的端部51和直徑較大的尾部52,所述端部51 能夠經(jīng)由通孔111后進(jìn)入安裝板4的通孔42之內(nèi)，所述尾部52能夠與擋塊11的螺紋孔112螺 紋連接。
[0036]螺釘5的端部51套設(shè)碟形彈簧片6,且蝶形彈簧片6位于通孔111內(nèi)。
[0037]按照上述設(shè)置，操作者可以通過正向或反向旋轉(zhuǎn)螺釘5,從而調(diào)整碟形彈簧片6的 壓縮量，進(jìn)而調(diào)整碟形彈簧片6的彈簧力。當(dāng)齒圈2或者齒輪32的齒厚比理論值小時，碟形彈 簧片6釋放(安裝板4的自由端向左運(yùn)動），以推動齒輪32向齒圈2靠近。當(dāng)齒圈2或者齒輪32 的齒厚比理論值大時，碟形彈簧片6被壓縮(安裝板4的自由端向右運(yùn)動），仍然能夠保持齒 輪32靠近齒圈2。因此，齒輪32的齒始終能夠自動地與齒圈2的齒緊密嚙合。進(jìn)而控制齒圈2 和驅(qū)動系統(tǒng)3的齒輪32的嚙合度。如圖3所示，齒輪32的齒的兩側(cè)面始終與齒圈2的齒相貼 合，以消除制造、安裝誤差帶來的齒輪側(cè)隙，實(shí)現(xiàn)間隙自動補(bǔ)償，完成無間隙傳動。
[0038]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，安裝板4的中部具有切口D。設(shè)置切口D可以局部的減小 安裝板4的剛性，以使得安裝板4的自由端能夠沿著如圖2中所示的左右方向更大擺動地幅 度。
[0039]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠理解，安裝板4并非必需。當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)3的殼體31的形狀 具有和安裝板4類似的形狀時，即殼體31能夠滿足安裝定位需要，則可以將殼體31直接通過 上述方式安裝于回轉(zhuǎn)工作臺座體1之上，以達(dá)到省略安裝板4的目的。此外，擋塊11也非必 要，可以通過各種常規(guī)的加工手段，使得座體1自身具有向外延伸的彎折部分，以起到和擋 塊11相同的作用。
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