消隙齿轮箱

该系列变速箱在结构上采用双齿轮输出，碟簧斜齿轮消除反向间隙，以保证

精密机床的传动精度，该系列变速箱特别适用于需要高精度、高刚性、大扭矩

的场合，在数控龙门镗铣床、数控镗床、大型数控落地镗床上得到普遍的应用。

内部独立润滑系统在变速箱运转时（不论正反向）即处于工作状态，使内部齿轮

得到充分的润滑，以保证变速箱的使用寿命。

消除齿轮间隙,可获得高精密、零间隙定位要求;最大输出力矩15000Nm,最大速比140；最大速度90m/min，齿轮模数12；可以实行电预载（双伺服电机）或机械预载（连轴器）；

双齿轮消除间隙的原理：

1、可以看成是将一个齿轮劈成为两个薄一点的齿轮，再合并到一起安装，并两个齿轮之间装有可以周向相对扭转错位的装置

2、实际上，这个双齿轮与相邻的啮合齿轮同时啮合，啮合时，双齿轮中的一个轮齿与相邻轮齿的受力面啮合，而双齿轮的另外一个轮齿与相邻轮齿的背面啮合，这样，双齿轮实际上是想“钳子”一样“咬住”相啮合的齿轮

3、双齿轮的设计关键：周向微调装置，调好之后要能锁紧

希望以上能够对你有所帮助

该变速箱适用于高精度大型及重型机床的传动，在中国市场

已得到广泛应用。齿轮箱在结构上采用双齿轮输出，碟簧斜齿轮消除反向间隙，

保证了机床的传动精度，内部独立润滑系统在变速箱运转时（不论正反向）即处于

工作状态，使内部齿轮得到充分的润滑。

为适应不同厂家对安装形式的特殊需求，有不同系列的齿轮箱相对应。用户

可以根据不同的设计要求，选择齿轮箱输入电机和输出齿轮的齿数。如选择输入

电机水平安装或竖直安装，安装基面是水平还是竖直。

本实用新型消除机床往复直线运动的反向间隙，以保证机床直线运动的运行精度，结构简单紧凑，合理利用空间，运行平稳，传动噪音低，可广泛应用于各类采用齿轮齿条传动的数控机床。

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数控机床进给系统传动消隙结构分析

现代制造技术与装备　２０１０第１期总第１９４期　

数控机床进给系统传动消隙结构分析　

乔保中　

（沈阳机床（集团）设计研究院有限公司，沈阳１１０１４２）　

摘　要：本文介绍了数控机床常用的几种消隙结构，对双电机消隙方案进行了简要剖析。　

关键词：数控机床齿轮传动　消隙　

齿轮传动中，齿侧间隙是传动机构正常工作的必要条　件之一；但是齿侧间隙的存在，反向运动时会导致死区的　

存在，会降低传动系统的精度并对稳定性造成影响。因此　在数控机床的设计中，如何消除齿侧间隙始终是课题之　

一。通常，数控机床采用的齿轮消隙机构主要有以下几种：　

１圆柱齿轮消隙结构　图１是双齿错齿周向弹簧式消隙结构。两个相同齿数　

的薄齿轮１和２与另一个厚齿轮啮合。两个薄齿轮套装　在一起，并可作相对回转，拉簧３通过支柱４和８分别与　

齿轮２、１相连。在弹簧的拉力作用下，使薄齿轮错位，即　两个薄齿轮的左、右齿面分别紧贴在厚齿轮齿槽的左、右　

齿面上，消除了齿侧间隙。弹簧的张力可以通过螺钉５和　

螺母６进行调整，调节完毕用螺母７锁紧。　

图２圆锥齿轮消隙结构图　２圆锥齿轮消隙结构　同样的原理也可用于圆锥齿轮传动的消隙，其结构如　

图２所示。　３斜齿轮消隙结构　图３是用碟形弹簧消除斜齿轮齿侧间隙的结构。斜齿　

轮１和２同时与宽齿轮６啮合，齿轮１和２之间没有相　对转动，加工时１和２一起加工，装配后在碟簧３的作用　

下，齿轮ｌ、２沿轴向产生一定的位移，使其螺旋线产生错　位，其左、右两齿面分别与厚齿轮的齿面贴紧从而达到消　

隙的目的。　

４齿轮齿条的消隙结构　如图４所示。进给运动由轴２输入，该轴上装有两个　

螺旋线方向相反的斜齿轮，当在轴２上施加轴向力Ｆ时，　能使斜齿轮产生微量的轴向移动，使，轴１和轴３便以相　

反的方向转过微小的角度，使齿轮４和５分别与齿条齿　

槽的左、右侧面贴紧，从而消除齿侧间隙。　

图３斜齿轮消隙结构　

图４齿轮齿条消隙结构　工艺与装备　５７　

５其他结构　以上结构为齿轮传动消隙的经典结构，在消除齿轮侧　

φ400mm的数控车床总体设计及纵向进给设计数控机床毕业设计说明书

摘要................................................................................................................................ 3

ABSTRACT ................................................................................................................... 3

前言部分........................................................................................................................ 5

第1章绪论.................................................................................................................. 6

1.1 机床总体方案的设计 ....................................................................................... 6

1.1.1 课程设计任务书......................................................................................... 6

1.1.2 总体方案设计............................................................................................. 6

DK77系列电火花数控线切割机床使用说明书

仅供个人参考

不得用于商业用途 ?DK77系列电火花数控线切割机床使用说明书

一、机床的主要用途

本机床主要是以加工坚硬（硬质合金、淬火钢）精密复杂中小型金属

零件。由于本机床采用数字控制，具有高自动、高适应性等优点，可广泛

用于仪器、仪表、汽车行业的工具、试制车间，加工各种冲模、靠模、样

板、硬质合金等超硬金属件以及异形零件等。

二、主要规格

1、机床及技术参数

DK77系列数控电火花线切割机床主参数

机床

型号工作台行程mm 工件最大长度

mm 工件最大宽度

mm 最大加工厚度 mm 加工表面粗糙度Ra/

μm 工作台最大承载重量kg 最大切割速度mm2/

min

DK7725（30） 350×300 500 320 300 1.25~2.5 180 100

DK7732 420×330

600 340

400 1.25~2.5 350 100

DK7732A 440×350 360

DK7740 560×440

700 460 480

1.25~2.5 500

100 DK7740A 520×420 500 550

DK7740B 560×440 500 500

DK7750A 630×500 830 520 600 1.25~2.5 600 100

DK7760（B） 750×600 1000 630 640（660） 1.25~2.5 700 100

DK7763（B） 820×650 1170 630 640（660） 1.25~2.5 1000（1500） 100

DK7770（B） 970×710 1250 800 655（760） 1.25~2.1800100 仅供个人参考

不得用于商业用途 ?

注：1.工作台行程实际超程，超程尺寸可咨询厂方。

2.小锥度加工0~10°，大锥度加工0~40°。

3.机床最大切割厚度不计精度，不包括硬质合金。 5 （2000）

几种消隙驱动结构在机床回转工作台上的应用

第８期　

２０１２年８月　组合机床与自动化加工技术　Ｍｏｄｕｌａｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ＮＯ．８　

Ａｕｇ．２０１２　

文章编号：１００１—２２６５（２０１２）Ｏ８—０ｌ１Ｏ一０３　

几种消隙驱动结构在机床回转工作台上的应用　

张　童，李英杰，蒋君平　

（沈阳机床（集团）有限责任公司，沈阳　１１０１４２）　

摘要：文章通过介绍回转工作台中常用的几种典型消隙结构，对每一种结构的原理、特点进行了详细　

的探讨和分析，通过对几种消隙结构进行对比，为相应的消隙结构设计提供了一定的指导意见。　

关键词：消隙结构；回转工作台；机械消隙；双电机消隙；力矩电机　

中图分类号：ＴＨ１３２；ＴＧ６５　文献标识码：Ｂ　

Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　Ｂａｃｋｌａｓｈ　Ｄｒｉｖｅ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　Ｒｏｔａｒｙ　Ｔａｂｌｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌ　

ＺＨＡＮＧ　Ｔｏｎｇ，ＬＩ　Ｙｉｎｇ—ｊｉｅ，ＪＩＡＮＧ　Ｊｕｎ—ｐｉｎｇ　

（Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１０１４２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎｌｙ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｂａｃｋｌａｓｈ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ　ｉｎ　ｒｏｔａｒｙ　ｔａｂｌｅ，ｔｈｅｎ　ｉｎｔｒｏ—　

ｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｎ　ｇｉｖｅ　ａ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒｏｖｉｄｅ　

ｓｏｍｅ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｂａｃｋｌａｓｈ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｌｉｍｉｎａｂｌｅ　ｂａｃｋｌａｓｈ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｒｏｔａｒｙ　ｔａｂｌｅｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｂａｃｋｌａｓｈ；ｔｗｉｎ　ｍｏｔｏｒ　

机械机床毕业设计66数控车床纵向进给系统设计

第1章概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1.1 设计目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

1.2 进给系统概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1

第2章运动设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.1 传动方案拟定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.2 丝杠螺母副的选择与计算„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.2.1 丝杠螺母副的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2

2.2.2 丝杠螺母副的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

2.2.3 滚珠丝杠螺母副的验算„„„„„„„„„„„„„„„„„4

第3章动力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

3.1 电动机的验算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8

3.2 齿轮的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10

3.3 轴的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13

总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„20

数控车床纵向进给系统设计

1 第1章概述

1.1. 设计目的

机床课程设计是在金属切削机床之后进行的实践性环节，其目的在于通过机床进给运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到结构构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件和查阅技术资料的等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析、结构设计与计算能力。

1.2. 进给系统概述

进给系统的特点是速度低、消耗功率少、受力小，而速度越低越易出现爬行现象，而一般的捣鬼由于受摩擦力下降特性的影响，很难满足高精度的要求，特别是对于数控而言更不能适应精度要求。而滚珠丝杠副基本上是滚动摩擦，摩擦阻力小，切摩擦阻力的大小几乎与运动速度完全无关，这样就有效的保证了运动的平稳性，克服了爬行现象的产生。而且滚珠丝杠摩擦损失小，传动效率高，运动灵敏、低速时无爬行现象、轴向刚度高、寿命长、维护简单且具有传动可逆性并反向精度高等优点故而选用滚珠丝杠螺母副传动。

大型龙门机床主轴箱改进设计

汉川数控机床股份公司　（陕西汉中　７２３００３）　党文　罗文耀侯亮　张海亮　

随着航空航天、机车、造船、发电等行业的发　

展，大型龙门机床的应用逐渐增多，机床需求量不　

断增大。为了提高质量，增强机床市场竞争力，根　

据实际生产和装配情况，我们对主轴箱部进行了改　

进设计，在很大程度上降低了生产成本，缩短了生　

产周期，提高了机床的精度和稳定性。本文主要简　

述对主轴箱部改进设计的几方面内容：双电动机消　

隙齿轮拖动机构，传动轴增加辅助支撑，防止齿轮　

箱油渗漏到传动轴轴承。　

１．主轴箱双电动机消隙齿轮拖动机构改进设　计　

大型龙门机床主轴箱拖动采用双电动机消隙齿　

轮机构，此机构具有极高的承载能力，卓越的高速　

性能，寿命长，噪声低等特点。　

改进前将电动机、减速器、齿轮等直接安装在　

滑座上，由滑座上加工出的两个高精度定位孔定　

位。滑座结构比较复杂，铸造难度大，同时加工的　

难度大，整个部件重量重；装配时调整齿轮齿条中　

心距困难，装配精度不易保证，如图１所示。　

三Ｊ霎　：＝—＿　ｌ　１卜二－ｆ．．亩’一　・

图１改进前结构　

１．调整用偏心销２．滑座３．电动机４．减速器　改进后先将电动机、减速器、齿轮等安装在联　

接座上，形成了一个独立的整体，将其独立装配好　后再安装于滑座侧壁上。　

图２改进后结构　１．减速器２．电动机３．滑座４．支撑轴承５．调整垫６．联接座　改进前后比较，改进后有以下优点：　

（１）滑座结构简单，加工面减少，从而大幅　

度降低了滑座的铸造成本，更容易保证加工精度，　

大大提高了整个结构的精度和稳定性。　

（２）拆装方便，降低了整个机构的装配、维　

修难度，而且这种结构将齿轮齿条中心距调整偏心　

轴改为调整块，装配时可以通过配磨调整块，能稳　

定可靠地保证齿轮齿条中心距。　

（３）将电动机、减速器和齿轮等安装在一　

起，形成一个独立的整体；此整体可作为通用部　

件，有利于系列产品的设计。　

（４）滑座及其他零件重量相对以前大量减　

消除齿轮齿条传动间隙的理想解决方案

近年来，国内对大行程、高效率、高精度机床的需求量激增。齿轮与齿条搭配的传动方式越来越受到机床设计者的青睐。但是由于数控机床进给系统经常处于自动变向状态，反向时齿轮于齿条之间存在间隙，就会使进给运动的反向滞后于指令信号，从而影响其驱动精度。这个问题多年来一直困扰着机床设计者。

下面我们以德国WMH HERION(亨利安传动)公司生产的6模数齿条为例来探讨间隙对传动系统的危害性:

德国亨利安齿条每米齿距累积误差已经能达到0.020mm以内，然而在标准中心距下与齿轮相啮合的背隙高达0.040mm~0.140mm，齿轮齿条的啮合背隙在高精度的传动方案中显的更为致命。

为了实现齿轮齿条的高传动精度，始于1895年的德国亨利安传动在为客户提供精密传动解决方案的过程中积累了大量经验，下面我们将向读者介绍两种机械自动消除间隙的解决方案。

方案一适合轻载机床用的预加载荷自动消隙齿轮(专利产品)

这种齿轮安装部位为ISO 9409—1标准法兰盘，可以与任何法兰输出的减速机连接，而且此结构直齿或斜齿都可消除间隙，安装与选型都非常方便，特别适合轻型快速的机械设备，在欧洲已经广泛应用与激光切割以及大型非金属机加工机床。

接下来我们通过逐步装配图来了解一下它的消隙原理

DIN5级精度的标准齿轮通过无缝焊接技术焊接在ISO标准法兰盘上

另一半消隙齿轮与花键轴连接定位

安装夏德联轴器选择正确的错位角度

安装碟形弹簧插入预紧螺钉并用力拧至间隙消除

插入锁紧螺钉这种结构的消隙齿轮德国亨利安传动已经将其作为一种标准产品，为客户提供不同规格的解决方案，通过批量生产降低了生产成本以及供货周期。

参照图表并按要求转动螺纹孔个数

方案二、适合重型机床使用的自动消隙齿轮箱

为亨利安传动为机床制造用户量身定做，齿轮箱为双齿轮输出，前进与后退时前后齿轮单独提供动力，从动齿轮在碟形弹簧的涨紧力的作用下紧靠在齿条上，如图所示

关于双齿轮齿圈消隙结构传动装置的理论计算

双齿轮齿圈及消隙结构主要应用在双柱立式车、铣、钻、镗加工中心的工作台分度机构上，本文以我公司（齐重数控装备股份有限公司）CXH5250F×40/50L型数控双柱立式加工中心为例，研究其工作台分度双齿轮齿圈消隙结构进给传动装置的理论计算。

CXH5250F×40/50L型数控双柱立式加工中心采用西门子840D数控系统，X、Z、C轴三轴联动，。该机床精度要求高，工作台分度机构允差±8″，工作台的径向跳动和钻削主轴的径向跳动按国家标准的允差值压缩30%。

一、工作台分度进给传动装置的理论计算

工作台分度进给结构是该机床的关键结构，首先根据图纸，分析工作台分度机构的结构、传动原理并进行传动链传动误差的理论计算。

1、传动链误差传递规律计算

双齿轮消隙传动装置系统,在传动链中，传动误差由动力输入环节向着末端执行元件传递和累积，最后集中反映到末端件上，使主轴产生运动误差。传动误差的计算，相似于运动位移的计算。

运动位移是在啮合过程中由主动件传给被动件的，并且只沿瞬时啮合点处的公法线方向传递。由于两传动件在公法线方向上的瞬时速度分量相等，所以两传动件在啮合点处的公法线方向上的瞬时位移量也应相等，误差传递也是这样。

对应于转角误差△φ1的线性误差△s1为：

△S1=△φ1×r1

△φ1—齿轮的转角误差

r1—齿轮的回转半径

与齿轮1相啮合的齿轮2

也同时产生等值的线性位移，

即 △S2=△S1

同理 △S2=△φ2 ×r2

△φ2 =△S2/ r2=△φ1×r1 / r2

=△φ1×I 1

△S2—齿轮2的线性误差

△φ2—齿轮2的回转半径

I 1 — 第一对啮合齿轮的传动比

同理：

△φ3=△φ2=△φ1×I 1

△S3=△φ3×r3=△φ1×I 1×r3

△S4=△S3=△φ1×I 1×r3=△φ4×r4

△φ4=△S4 / r4=△φ1×I 1×r3 / r4=△φ1×I 1×I 2