數(shù)控機床齒輪傳動消隙機構(gòu)的設(shè)計與仿真研究.pdf

1、對于行程超過6~10m的大、重型數(shù)控機床,伺服進給執(zhí)行部件常采用齒輪齒條傳動代替滾珠絲杠傳動,以便提高傳動及支承剛度、實現(xiàn)超大行程(齒條分段拼接),降低成本等。但對于精度要求較高的數(shù)控機床必須提高齒輪齒條的傳動精度,尤其要減小或消除進給傳動中的反向間隙,以提高機床的坐標定位精度和重復(fù)定位精度等。本文研究了消除齒輪齒條傳動反向間隙的方法,及雙齒輪消隙機構(gòu)的設(shè)計與仿真。
　　本文首先討論了齒輪副側(cè)隙對傳動精度的影響,分析了影響齒隙寬度

2、的因素,提出了消除齒輪傳動反向間隙的方法。由于齒隙的存在造成傳動回差、引起傳動非線性和系統(tǒng)的自振蕩等,使傳動不精確、不平穩(wěn),嚴重影響數(shù)控機床的精度。為此本文分析了消除各種齒輪傳動側(cè)隙的方法及其特點,提出了消除齒輪齒條傳動側(cè)隙的雙齒輪輸出傳動消隙法。其次,提出了雙齒輪傳動消隙機構(gòu)的設(shè)計方案及各方案的工作原理和特點,通過比較選擇了結(jié)構(gòu)簡單緊湊、控制簡單方便、使用維護方便、成本較低的彈簧消隙機構(gòu)。研究了彈簧消隙機構(gòu)的一般設(shè)計方法和優(yōu)化設(shè)計方法

3、,并以實例說明利用Matlab軟件對齒輪參數(shù)和傳動參數(shù)進行優(yōu)化,優(yōu)化后的參數(shù)可使箱體體積減小10％~20％。最后,利用UG軟件對雙齒輪消隙機構(gòu)進行三維建模和虛擬裝配,并通過ADAMS軟件對雙齒輪消隙機構(gòu)進行運動仿真分析,得出相關(guān)運動曲線,分析雙齒輪消隙機構(gòu)的消隙效果。通過運動仿真分析,驗證了所設(shè)計的雙齒輪消隙機構(gòu)可以消除齒輪齒條傳動側(cè)隙引起的回差。本研究為大型數(shù)控機床消除齒輪齒條傳動側(cè)隙提供了理論參考,所設(shè)計的齒輪傳動消隙箱可直接應(yīng)用到