一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置的制作方法

本发明属于机床转台机构技术领域，具体涉及一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置。

背景技术：

精密转台作为多轴数控机床、工业机器的核心部件，有着及其广泛的市场应用，传统的数控转台多采用蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器、谐波减减速器、rv减速器等作为减速传动机构。蜗轮蜗杆减速器、齿轮减速器在使用过程中容易磨损使得分度精度降低，难以满足高精度机床的需要；谐波减速器、rv减速器质量上乘、功能可靠，但因其生产技术被国外垄断价格高昂。

活齿传动作为我国得原创技术是一种新型得传动机构，典型的活齿传动结构有：激波内齿轮、激波盘、活齿滚子、动力输入轴、动力输出轴等。活齿传动属于一种多齿啮合的差齿传动，具有结构紧凑、结构工艺性好、承载能力高、传动比大等优点。但由于制造、装配过程中误差的存在，及在传动过程中啮合副的磨损，典型的活齿结构存在不可避免的啮合间隙，啮合间隙存在的同时还会引起传动过程中的震动和冲击，影响其转动性能，限制了活齿传动在数控转台上的应用。

机械设计期刊第33卷第7期17-20也发布的《自动消隙摆杆活齿传动研究》将传统激波盘和滚子圆柱面加工成圆锥面，在增加激波盘上增加轴向载荷，使激波盘轴向位移，限制滚子的径向移动，消除传动间隙，但在消除传动间隙时增加了传动载荷，增加了啮合副的磨损。

专利cn108194610a《一种具有消隙结构的摆杆活齿减速器》将一个滚子更改为由两个滚子构成的滚子组，并在同一组内的两个滚子间添加弹性元件，实现了活齿传动间隙的消除，但结构复杂，且增大了机构的径向尺寸。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，设置第一激波内齿轮和第二激波内齿轮，并在其内部设置运动部件总成，能够使传动机构在运动时消除活动间隙，提高机床数控转台的运行精度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，包括输出端盖、第一端盖、第一激波内齿轮、运动部件总成、第二激波内齿轮和第二端盖，所述第一激波内齿轮与第二激波内齿轮贴合设置，所述第一激波内齿轮的一侧设有第一端盖，所述第二激波内齿轮的一侧设有第二端盖，所述第一激波内齿轮与第二激波内齿轮的内腔中设有运动部件总成，所述运动部件总成朝向第二端盖的一侧为输入端，所述运动部件总成朝向第一端盖的一侧为输出端，所述运动部件的输入端与第二端盖之间设有第二轴承，所述运动部件的输出端与第一端盖之间设有第一轴承，所述输出端的端面上设有输出端盖。设置第一激波内齿轮和第二激波内齿轮，并在其内部设置运动部件总成，能够使传动机构在运动时消除活动间隙，提高机床数控转台的运行精度。

所述运动部件总成包括输入轴、第一滚子支撑架、第一激波盘、第二滚子支撑架、第二激波盘、第三滚子支撑架、第第一活齿滚子、第二活齿滚子、第一连接销和第二连接销，所述输入轴自输入端向输出端依次套装有第一滚子支撑架、第一激波盘、第二滚子支撑架、第二激波盘和第三滚子支撑架，所述第一滚子支撑架与第二滚子支撑架之间设有第二连接销和第二活齿滚子，所述第二连接销与第二活齿滚子交替设置，所述第二滚子支撑架与第三滚子支撑架之间设有第一连接销和第一活齿滚子，所述第一连接销与第一活齿滚子交替设置。设置运动部件总成，能够在运行时第一激波盘与第二激波盘和第一滚子支撑架、第二滚子支撑架和第三滚子支撑架之间在第一活齿滚子和第二活齿滚子的作用下消除间隙，实现转台转动的零间隙传动，保证转台的高精度、高刚度、高稳定性工作要求。

所述第一连接销与第二连接销相对设置。第一定位销与第二定位销相对设置，能够共同将第一滚子支撑架和第三滚子支撑架定位在第二滚子支撑架上，确保滚子支撑架的稳固性。

所述第一滚子支撑架、第二滚子支撑架和第三滚子支撑架之间通过第一连接螺栓固定。采用连接螺栓将三个滚子支撑架固定在一起，使滚子支撑架同步运动，提高转动精度和传动质量。

所述第一连接螺栓上套装有支撑套，所述支撑套分别位于第一滚子支撑架与第二滚子支撑架之间和第二滚子支撑架与第三滚子支撑架之间。设置支撑套，能够对各个滚子支撑架之间形成有效支撑，避免在滚子支撑架锁紧时发生变形，影响传动精度。

所述输入轴上套装有轴套筒，所述轴套筒设置在第一激波盘与第二激波盘之间。

所述轴套筒的外部设有扭簧。将弹性元件扭簧设置在第一激波盘和第二激波盘之间，这样不占用转动机构的径向尺寸，有利于整体结构的紧凑化。

所述第一激波内齿轮与第二激波内齿轮之间的相位差小于180°。将第一激波内齿轮与第二激波内齿轮的安装相位差呈180°设置，在转动过程中产生的径向力互相抵消，降低了部件的工作载荷。

所述第一端盖、第一激波内齿轮和第二激波内齿轮通过第二连接螺栓紧固在一起。

所述第一端盖上设有第一轴承端盖，所述第二端盖上设有第二轴承端盖。在第一端盖和第二端盖上分别设置第一轴承端盖和第二轴承端盖，能够避免粉尘等进入到传动机构的内部，确保传动机构运行的稳定性和运行精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，设置第一激波内齿轮和第二激波内齿轮，并在其内部设置运动部件总成，能够使传动机构在运动时消除活动间隙，提高机床数控转台的运行精度；

2、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，设置运动部件总成，能够在运行时第一激波盘与第二激波盘和第一滚子支撑架、第二滚子支撑架和第三滚子支撑架之间在第一活齿滚子和第二活齿滚子的作用下消除间隙，实现转台转动的零间隙传动，保证转台的高精度、高刚度、高稳定性工作要求；

3、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，第一定位销与第二定位销相对设置，能够共同将第一滚子支撑架和第三滚子支撑架定位在第二滚子支撑架上，确保滚子支撑架的稳固性；

4、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，设置支撑套，能够对各个滚子支撑架之间形成有效支撑，避免在滚子支撑架锁紧时发生变形，影响传动精度；

5、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，将弹性元件扭簧设置在第一激波盘和第二激波盘之间，这样不占用转动机构的径向尺寸，有利于整体结构的紧凑化；

6、本发明的一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，将第一激波内齿轮与第二激波内齿轮的安装相位差呈180°设置，在转动过程中产生的径向力互相抵消，降低了部件的工作载荷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体爆炸示意图；

图2是本发明的主视结构示意图；

图3是本发明的后视结构示意图；

图4是本发明的侧视结构示意图；

图5是本发明的图2中的a-a剖面结构示意图；

图6是本发明的运动部件总成前视爆炸结构示意图；

图7是本发明的运动部件总成后视爆炸结构示意图；

图8是本发明的运动部件的a-a向剖面结构示意图；

图9是本发明的运动部件的b-b向剖面结构示意图；

图10是本发明的实施例2后视结构示意图；

图11是本发明的实施例2侧视结构示意图；

图12是本发明的图10中的c-c剖面结构示意图；

图13是本发明的图10中的d-d剖面结构示意图；

图14是本发明的实施例2整体爆炸结构示意图；

图15是本发明的实施例2运动部件总成后视爆炸结构示意图；

图16是本发明的滚子支撑架结构示意图；

图17是本发明的滚子支撑架主视结构示意图；

图18是本发明的图17中e-e剖面结构示意图；

图19是本发明的转台轴承结构示意图；

图20是本发明的图19中f-f剖面结构示意图；

其中，1、输出端盖，2、第一轴承滚动体，3、第一端盖，4、第一激波内齿轮，5、运动部件总成，6、第二激波内齿轮，7、第二端盖，8、第二轴承端盖，9、定位销，10、第一轴承端盖，11、输入轴，12、第二轴承滚动体，13、第一滚子支撑架，14、第一激波盘，15、第二滚子支撑架，16、第二激波盘，17、第一滚动轴承，18、第三滚子支撑架，19、第三轴承滚动体，20、第一活齿滚子，21、第一连接销，22、第二连接销，23、第二活齿滚子，24、第二滚动轴承，25、轴套筒，26、扭簧，27、支撑套，28、第一连接螺栓，29、第二连接螺栓，30、转台轴承，151、架体，152、内孔，153、滚子固定孔，154、销固定孔，301、上转台，302、动转台，303、转台滚子，304、下转台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

如图1-4所示，一种能够消隙的机床数控转台活齿传动装置，包括输出端盖1、第一端盖3、第一激波内齿轮4、运动部件总成5、第二激波内齿轮6和第二端盖7，所述第一激波内齿轮4与第二激波内齿轮6贴合设置，所述第一激波内齿轮4的一侧设有第一端盖3，所述第二激波内齿轮6的一侧设有第二端盖7，所述第一激波内齿轮4与第二激波内齿轮6的内腔中设有运动部件总成5，所述运动部件总成5朝向第二端盖7的一侧为输入端，所述运动部件总成5朝向第一端盖3的一侧为输出端，所述运动部件的输入端与第二端盖7之间设有第二滚动轴承24，所述运动部件的输出端与第一端盖3之间设有第一滚动轴承17，所述输出端的端面上设有输出端盖1。设置第一激波内齿轮4和第二激波内齿轮6，并在其内部设置运动部件总成5，能够使传动机构在运动时消除活动间隙，提高机床数控转台的运行精度。

如图5-9所示，所述运动部件总成5包括输入轴11、第一滚子支撑架2、第一激波盘14、第二滚子支撑架15、第二激波盘16、第三滚子支撑架18、第第一活齿滚子20、第二活齿滚子23、第一连接销17和第二连接销22，所述输入轴11自输入端向输出端依次套装有第一滚子支撑架2、第一激波盘14、第二滚子支撑架15、第二激波盘16和第三滚子支撑架18，所述第一滚子支撑架2与第二滚子支撑架15之间设有第二连接销22和第二活齿滚子23，

所述第二连接销22与第二活齿滚子23交替设置，所述第二滚子支撑架15与第三滚子支撑架18之间设有第一连接销17和第一活齿滚子20，所述第一连接销17与第一活齿滚子20交替设置。设置运动部件总成5，能够在运行时第一激波盘14与第二激波盘16和第一滚子支撑架2、第二滚子支撑架15和第三滚子支撑架18之间在第一活齿滚子20和第二活齿滚子23的作用下消除间隙，实现转台转动的零间隙传动，保证转台的高精度、高刚度、高稳定性工作要求

所述第一连接销17与第二连接销22相对设置。第一定位销9与第二定位销9相对设置，能够共同将第一滚子支撑架2和第三滚子支撑架18定位在第二滚子支撑架15上，确保滚子支撑架的稳固性。

所述第一滚子支撑架2、第二滚子支撑架15和第三滚子支撑架18之间通过第一连接螺栓28固定。采用连接螺栓将三个滚子支撑架固定在一起，使滚子支撑架同步运动，提高转动精度和传动质量。

所述第一连接螺栓28上套装有支撑套27，所述支撑套27分别位于第一滚子支撑架2与第二滚子支撑架15之间和第二滚子支撑架15与第三滚子支撑架18之间。设置支撑套27，能够对各个滚子支撑架之间形成有效支撑，避免在滚子支撑架锁紧时发生变形，影响传动精度。

所述输入轴11上套装有轴套筒25，所述轴套筒25设置在第一激波盘14与第二激波盘16之间。

所述轴套筒25的外部设有扭簧26。将弹性元件扭簧26设置在第一激波盘14和第二激波盘16之间，这样不占用转动机构的径向尺寸，有利于整体结构的紧凑化。

所述第一激波内齿轮4与第二激波内齿轮6之间的相位差小于180°。将第一激波内齿轮4与第二激波内齿轮6的安装相位差呈180°设置，在转动过程中产生的径向力互相抵消，降低了部件的工作载荷。

所述第一端盖3、第一激波内齿轮4和第二激波内齿轮6通过第二连接螺栓29紧固在一起。

所述第一端盖3上设有第一滚动轴承17端盖10，所述第二端盖7上设有第二滚动轴承24端盖8。在第一端盖3和第二端盖7上分别设置第一滚动轴承17端盖10和第二滚动轴承24端盖8，能够避免粉尘等进入到传动机构的内部，确保传动机构运行的稳定性和运行精度。

实施例2：

如图10-15所示，在实施例1的基础上，将实施例1中的第一滚动轴承17滚动体2、第二滚动轴承24滚动体12和第三轴承滚动体19去掉，换成设置在传动装置端部的转台轴承30。

如图16-18所示，所述滚子支撑架包括架体151，所述架体151的中心设有内孔152，

所述架体151上设有销固定孔154，所述销固定孔154设有多个，所述销固定孔154在架体151上圆周均布，两个所述销固定孔154之间设有滚子固定孔153，所述棍子固定孔为长条孔，长条孔的第一端设置在架体151上，另一端向架体151的外圆周延伸与架体151的外圆周贯穿。使棍子固定孔与架体151的外圆周贯穿，便于工件的加工，同时，能够减小第一活齿滚子20和第二活齿滚子23之间的配合间隙，使活齿传动装置的运行精度更高。

如图19-20所示，所述转台轴承30包括上转台301、动转台302、转台滚子303和下转台304，所述上转台301与下转台304贴合设置，所述上转台301与下转台304之间形成矩形槽，所述矩形槽内设有动转台302，所述动转台302与转台滚子303之间设有转台滚子303，采用转台轴承30，能够进一步减小传动装置内部的间隙，使传动装置的转动精度更高。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。