双电机消隙

TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
齿轮-齿条传动（龙门移动式）
t
s y
3. 计算（1 ）
s
t
整个传动系统的性能决定了负载如何分配（如横梁的刚性）
e
m
非龙门式结构
高刚性要求
负载分配比（重量/切削力）50:50
龙门式结构 高刚性ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ求 高刚性要求
负载分配比（重量/切削力）60:40 负载分配比（重量/切削力）70:30
02
ev.:
R 821
高加速度 a, 高重量 m ,短间距 s
005
97-D 10 r.: N
en Vorlag
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
齿轮-齿条传动（龙门移动式）
t
s y
4. 应用
s
t
e
- 龙门移动式加工中心
m
- 激光切割机
02 ev.: R
821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
e
m
设计要求：两个齿轮箱之间的安装距离
a通常需要大于单根齿条的长度，这样
两个齿轮不会同时在一根齿条上工作，
否则有可能损坏齿条安装螺钉。
a
20 :.ve R
128 500 D-79 01 :.r N ne galroV
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave （齿轮-齿条传动主从消隙）
i
齿轮-齿条传动（龙门移动式）
t
s y
1. 结构
s
t
e
m
3
2 1
两套独立的电机-齿轮箱-小
齿轮驱动单元(1) ,通过机械
联接(横梁2),在两侧不同的齿
3
条上啮合 (3) .
(比如:Z轴、X轴)
1
20 :.ve R
128 500 D-79 01 :.r N ne galroV
TP
Ei
A M
n
i
R a
龙门式双驱动
单边消隙
龙门式双边消隙
t
e
m
结构
间隙
有间隙
有间隙
无间隙
无间隙
应用领域
普通定位精度
较大的移动重量
高定位精度 驱动部分零间隙
高定位精度 机械 驱动部分零间隙
较大的移动重量
02 ev.: R
821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave
t
s y
2. 原理与运行模式 —消隙运行过程
s
t
e
m
位置一
位置 1: 从动小齿轮改变贴合齿面 -改变过程中没有间隙 -系统刚性临时减低
齿面切换
02 ev.: R 821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
位置 2: 主动小齿轮改变贴合齿面 -改变过程中无间隙 -系统刚性临时减低 位置二
1
20 :.ve R
128 500
2
3
D-79
01
:.r
N
ne galroV
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave （齿轮-齿条传动主从消隙）
t
s
y
s t
1. 电消隙结构—张力消除间隙
e
m
(1)两个齿轮箱之间存在张力，这样
controller
4
可以避免齿轮齿条之间的间隙，以及
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave
t
s y
2. 原理与运行模式 —图形
Load direction
s t
Master
e
m
F2M
contra flank
F2M
change over
Slave
F2S
F2M
20 :.ve R
equal flank
128 500 D-79 01 :.r N
02 ev.: R
821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
maXY5TE-s轴mPi 到 4 m
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
t
齿轮-齿条传动（龙门移动式）
s y
3. 计算（计算）
s
t e
较大的工作台面积
负载分配比（重量/切削力）70:30
m
原因：Y轴的质量的变化（重心变化）会导致两侧运行不同步
齿轮箱自身的间隙。
(2)张力大小由切削力的大小决定。
1
20 :.ve R
128 500
2
3
D-79
01
:.r
N
ne galroV
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave （齿轮-齿条传动主从消隙）
t
s
y
s t
1. Design - electrical pre-loaded
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave （齿轮-齿条传动主从消隙）
t
s
y s
2.原理与运行模式 —运行模式
t
e
m
灰色区域 :
粗加工或快进（加速度较大）， 两个小齿轮朝一个方向工作。
黄色区域 : 精加工（加速度较小）
两个小齿轮扭矩方向相反 — 无间隙
02 ev.: R
821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
Master-Slave （齿轮-齿条传动主从消隙）
t
s y
1. 主从电消隙整体结构结构
s
t
e
m
(1)两套相同的电机-齿轮箱-小 齿
轮。
controller
4
(2)（3）通过机械结构联接 ，在 同一根齿条上啮合。
（4）两个单元由同一个驱动器控
制（master-slave)。
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
一 、普通齿轮-齿条传动
t
s
二 、Master-Slave ( 齿轮-齿条传动主从消隙)
y
s
t
e
m
20 :.ve R
128 500 D-79 01 :.r N ne galroV
TP
Ei
A M
n
i
R a
o
Pn
i
D o
k
i
齿轮-齿条传动结构形式
t
s
y s
单驱动
o
Pn
i
D o
k
i
齿轮-齿条传动（龙门移动式）
t
s y
2. 普通齿轮-齿条传动特点
s
t
e
?两侧的驱动单元获得相同的位置控制命令，能同步到达对应位置。
m
?由于齿条自身的节距误差以及安装误差，齿条与齿轮间会产生间隙，并且
这种结构自身无法消除。
? 两驱动单元互相之间无法形成张力
20 :.ve R
128 500 D-79 01 :.r N ne galroV
ne galroV
F2S
TP
FE i
A M
n
2Ra io PiSn
D o
k
i
Master-Slave
t
s y
2. 原理与运行模式 —图形
s t
Master
e
m
F2M
Load direction
Contra flank
t
s
y
s t
2. 原理与运行模式 —原理
e
m
Master Slave
Master: 主动单元
Slave: 从动单元，用于与主动 单元之间产生张力
02 ev.: R 821 005 97-D 10 r.: N en Vorlag
Pre-load torque 张力 Master Slave
TP
Ei
A M