齒輪傳動消隙裝置及采用此裝置的消隙方法與流程

本發明涉及機械技術領域，具體涉及一種齒輪傳動消隙裝置及采用此裝置的消隙方法。

背景技術：

工程機械和機床傳動中很多地方需要用到齒輪傳動，然而齒輪傳動存在的嚙合間隙對于反向傳動和負載方向變化時會出現串動，影響傳動精度和位置精度。在機構運動需要高精度的控制精度時，對傳動反向間隙提出了較高要求，希望能夠達到運動末端的零反向間隙，現有技術有以下幾種方法：

提高傳動齒輪的精度，減小嚙合間隙，此方法對于齒輪模數大，傳遞扭矩大的齒輪，加工成本大幅提高，限制了其大規模使用。

增大運動件配合阻尼，降低速度，末端運動件位置反饋，該方法在運動速度低，負載方向穩定的環境應用效果較好，不能適用工程機械負載方向變化。

傳動元件位置反饋，測定反向間隙，采用程序換向時定量補償，該方法能消除一定的反向間隙對于定位精度的影響，對于換向時的間隙產生的沖擊不容易消除。

綜上所述，急需一種裝置精簡、成本低、齒輪間消隙效果好以及實用性強的裝置和消隙方法以解決現有技術中存在的問題。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種裝置精簡、成本低、齒輪間消隙效果好以及實用性強的齒輪傳動消隙裝置，具體技術方案如下：

一種齒輪傳動消隙裝置，包括驅動元件以及與所述驅動元件連接的兩組齒輪；

兩組所述齒輪均能與待傳動齒輪相嚙合，且兩組所述齒輪中：一個為驅動待傳動齒輪進行轉動的主驅動輪，另一個為被待傳動齒輪帶動進行轉動的從動齒輪。

以上技術方案中優選的，所述驅動元件包括換向閥以及兩組或兩組以上分別與兩組所述齒輪連接且均與所述換向閥連接的驅動單件，所述驅動單件包括一臺馬達或者至少兩臺并聯設置的馬達。

以上技術方案中優選的，所述換向閥為三位四通電磁換向閥；所述馬達包括A口和B口，單個所述馬達的A口和B口之間設有溢流閥；一組所述驅動單件中的馬達的A口和另一組所述驅動單件中的馬達的B口中：一個通過第一油管與所述換向閥的一個工作油口連通，另一個通過第二油管與所述換向閥的另一個工作油口連通；所述第一油管上和所述第二油管上均設有能夠阻止高壓油進行回流的止回裝置。

以上技術方案中優選的，所述止回裝置包括允許壓力油由所述馬達的A口至所述換向閥向或者由所述馬達的B口至所述換向閥方向流通的單向閥。

以上技術方案中優選的，兩組所述齒輪與待傳動齒輪相嚙合的方式為外嚙合和內嚙合中的至少一種。

應用本發明的技術方案，具有以下有益效果：

(1)本發明齒輪傳動消隙裝置具體結構如下：包括驅動元件以及與所述驅動元件連接的兩組齒輪，兩組所述齒輪均能與待傳動齒輪相嚙合，且兩組所述齒輪中：一個為驅動待傳動齒輪進行轉動的主驅動輪，另一個為被待傳動齒輪帶動進行轉動的從動齒輪。整體結構精簡，成本低；兩個齒輪中：一個作為主驅動輪，另一個作為從動齒輪，可以實現正向、反向雙向間隙消除的作用，齒輪間消隙效果好，實用性強。

(2)本發明中驅動元件包括換向閥以及分別與兩組所述齒輪連接且均與所述換向閥連接的驅動單件，所述驅動單件包括一臺馬達或者至少兩臺并聯設置的馬達。馬達的數量可以根據實際情況選擇，滿足不同的驅動需求；采用換向閥和驅動單件的組合，通過換向閥的換向操作，可以直接實現正向和反向雙向驅動，實用性強。

(3)本發明中所述換向閥為三位四通電磁換向閥，確保能實現正向和反向雙向驅動；馬達包括A口和B口，單個所述馬達的A口和B口之間均設有溢流閥；一組所述驅動單件中的馬達的A口和另一組所述驅動單件中的馬達的B口中：一個通過第一油管與所述換向閥的工作油口連通，另一個通過第二油管與所述換向閥的回油口連通，確保一個齒輪為主驅動輪時，與另一個齒輪(即從動齒輪)連接的馬達產生高壓，繼而產生阻止待傳動齒輪進行轉動的阻力，從而實現齒輪間的精確消隙。所述第一油管上和所述第二油管上均設有止回裝置，止回裝置的作用是阻止高壓油回流，確保使用過程的安全性能。

(4)本發明中兩組所述齒輪與待傳動齒輪相嚙合的方式為外嚙合和內嚙合中的至少一種，即兩組齒輪可以同時與待傳動齒輪的嚙合方式可以是同時外嚙合、同時內嚙合以及一個外嚙合和一個內嚙合的組合，滿足現實中的不同需求(如應用場景不同等)，實用性強。

本發明還公開一種上述齒輪傳動消隙裝置的消隙方法，具體是包括以下步驟：

控制換向閥動作，驅動元件中與所述換向閥的工作油口連通的馬達進行動作，帶動與其連接的齒輪旋轉；

齒輪旋轉繼而帶動待傳動齒輪轉動；

待傳動齒輪轉動后帶動另一組齒輪旋轉；

與另一組齒輪連接的馬達的A口或B口產生高壓，繼而產生阻止待傳動齒輪進行轉動的阻力，消除齒輪與待傳動齒輪之間的間隙。

以上技術方案中優選的，阻止待傳動齒輪進行轉動的阻力大小具體是：通過調節與另一組所述齒輪并聯的溢流閥的溢流壓力大小來進行調節的。

采用本發明的消隙方法，操作方便，且通過換向閥的換向來實現正向和反向雙向消隙，能夠滿足現實中應用的需求，實用性強。

除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是實施例1中換向閥在左位時的齒輪傳動消隙裝置的結構示意圖；

圖2是實施例1中換向閥在右位時的齒輪傳動消隙裝置的結構示意圖；

圖3是實施例1中兩組齒輪和待傳送齒輪的另外一種嚙合方式示意圖；

其中，1.1、驅動元件，1.11、換向閥，1.12、驅動單件，1.13、溢流閥，1.2、齒輪，1.21、第一齒輪，1.22、第二齒輪，1.3、止回裝置；

2、待傳送齒輪；

MD1、第一馬達，MD2、第二馬達。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以根據權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

實施例1：

一種齒輪傳動消隙裝置，包括驅動元件1.1以及與所述驅動元件1.1連接的兩組齒輪1.2，詳見第一齒輪1.21和第二齒輪1.22。

兩組所述齒輪1.2(第一齒輪1.21和第二齒輪1.22)均能與待傳動齒輪2相嚙合，且兩組所述齒輪1.2中：一個為驅動待傳動齒輪進行轉動的主驅動輪，另一個為被待傳動齒輪帶動進行轉動的從動齒輪。即：當所述第一齒輪1.21為主驅動輪時，所述第二齒輪1.22為從驅動輪；當所述第二齒輪1.22為主驅動輪時，所述第一齒輪1.21為從驅動輪)。

所述驅動元件1.1包括與外界供壓力油系統連通的換向閥1.11以及分別與兩組所述齒輪1.2連接且均與所述換向閥1.11連接的驅動單件1.12，所述驅動單件1.12包括一臺馬達或者至少兩臺并聯設置的馬達，即與所述第一齒輪1.21連接的為第一馬達MD1，與第二齒輪1.22連接的為第二馬達MD2。

所述換向閥1.11為三位四通電磁換向閥。

所述第一馬達MD1和所述第二馬達MD2均包括A口和B口，第一馬達MD1的A口和B口之間以及第二馬達MD2的A口和B口之間均設有溢流閥1.13，此處的溢流閥可以采用比例溢流閥。

當第一齒輪1.21為主驅動輪，第二齒輪1.22為從動齒輪時：第一馬達MD1的A口通過第一油管與所述換向閥1.11的一個工作油口連通，第二馬達MD2的B口通過第二油管與所述換向閥1.11的另一個工作油口連通。當第二齒輪1.22為主驅動輪，第一齒輪1.21為從動齒輪時：第二馬達MD2的B口通過第一油管與所述換向閥1.11的一個工作油口連通，第一馬達MD1的A口通過第二油管與所述換向閥1.11的另一個工作油口連通。

所述第一油管上和所述第二油管上均設有能夠阻止高壓油進行回流的止回裝置1.3，所述止回裝置1.3包括允許壓力油由所述第一馬達MD1的A口至所述換向閥1.11方向或者由所述第二馬達MD2的B口至所述換向閥1.11方向流通的單向閥。

所述第一齒輪1.21與待傳動齒輪之間以及所述第二齒輪1.22與待傳動齒輪之間的相嚙合的方式為內嚙合，詳見圖1和圖2，除此之外，還可以根據需求采用其他的嚙合方式，如圖3所示的外嚙合方式。

采用本實施的齒輪傳動消隙裝置進行消隙的方法具體包括以下步驟：

1、當第一齒輪1.21為主驅動輪，第二齒輪1.22為從動齒輪時(詳見圖1)：控制換向閥1.11動作至左位，壓力油供向第一馬達MD1的A口，第一馬達MD1的B口直接接回油；第二馬達MD2被待傳動齒輪2帶動第二齒輪1.22后進行旋轉，第二馬達MD2起到油泵的作用，第二馬達MD2的B口產生高壓，經與第二馬達MD2并聯的溢流閥1.13向回油管路泄油，第二馬達MD2的A口從回油管路吸油；第二馬達MD2的產生一個阻力阻止待傳動齒輪2的運動，即提供了阻尼。如：若第一齒輪1.21作為主動齒輪順時針運動驅動待傳動齒輪2順時針運動，第一齒輪1.21左側齒面上側與待傳動齒輪2的齒面嚙合擠緊(間隙為0)，待傳動齒輪2順時針運動帶動第二齒輪1.22做順時針從屬運動，第二齒輪1.22右側齒面上側與待傳動齒輪2齒面擠緊(間隙為0)，第二齒輪1.22提供一定的阻尼，保證待傳動齒輪2沒有反向間隙。

2、當第二齒輪1.22為主驅動輪，第一齒輪1.21為從動齒輪時(詳見圖2)：控制換向閥1.11動作至右位，壓力油供向第二馬達MD2的B口，第二馬達MD2的A口直接接回油；第一馬達MD1被待傳動齒輪2帶動第一齒輪1.21后進行旋轉，第一馬達MD1起到油泵的作用，第一馬達MD1的A口產生高壓，經與第一馬達MD1并聯的溢流閥1.13向回油管路泄油，第一馬達MD1的B口從回油管路吸油；第一馬達MD1的產生一個阻力阻止待傳動齒輪2的運動，即提供了阻尼。如：若第二齒輪1.22作為主動齒輪逆時針運動驅動待傳動齒輪2逆時針運動，第二齒輪1.22右側齒面上側與待傳動齒輪2齒面嚙合擠緊(間隙為0)，待傳動齒輪2逆時針運動帶動第一齒輪1.21做逆時針從屬運動，件1左側齒面上側與待傳動齒輪2齒面擠緊(間隙為0)，第一齒輪1.21提供一定的阻尼，保證待傳動齒輪2沒有反向間隙。

上述兩種方式中，阻尼大小均可通過調整溢流閥1.13的溢流壓力大小進行調節。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。