數控機床齒輪傳動消隙機構的設計與仿真研究.pdf

1、對于行程超過6~10m的大、重型數控機床,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,及雙齒輪消隙機構的設計與仿真。
　　本文首先討論了齒輪副側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的自振蕩等,使傳動不精確、不平穩(wěn),嚴重影響數控機床的精度。為此本文分析了消除各種齒輪傳動側隙的方法及其特點,提出了消除齒輪齒條傳動側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的設計方案及各方案的工作原理和特點,通過比較選擇了結構簡單緊湊、控制簡單方便、使用維護方便、成本較低的彈簧消隙機構。研究了彈簧消隙機構的一般設計方法和優(yōu)化設計方法

3、,并以實例說明利用Matlab軟件對齒輪參數和傳動參數進行優(yōu)化,優(yōu)化后的參數可使箱體體積減小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進行運動仿真分析,得出相關運動曲線,分析雙齒輪消隙機構的消隙效果。通過運動仿真分析,驗證了所設計的雙齒輪消隙機構可以消除齒輪齒條傳動側隙引起的回差。本研究為大型數控機床消除齒輪齒條傳動側隙提供了理論參考,所設計的齒輪傳動消隙箱可直接應用到