横梁电驱动传动传感减速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种横梁电驱动传动传感减速系统，副轴的外周面上具有沿周向分布的外花键，减速一级从动齿轮具有与副轴相适配的安装套，安装套的内壁上沿周向分布有与外花键相适配的内花键，相邻的外花键与内花键之间留有应变片安装间隙，各应变片安装间隙中均设置有应变片。采用以上技术方案，利用该高精度、大载荷的横梁电驱动传动传感减速系统能够对Z轴进行精确运动控制，实现扭矩载荷的实时检测，对Z轴举升系统输入和输出的载荷实现精确闭环控制，通过实时反馈的载荷，可以指导调节Z轴辅助气缸的辅助升降力，从而实现Z轴上下运动精确高效的控制。效的控制。效的控制。

【技术实现步骤摘要】
横梁电驱动传动传感减速系统


[0001]本专利技术涉及三维激光切割系统零部件
，具体涉及一种横梁电驱动传动传感减速系统。

技术介绍

[0002]本专利专利技术人团队围绕五轴数控系统进行三维激光切割系统硬件集成设计，以实现激光切割过程中各加工控制部件自动化控制；并针对三维激光切割系统硬件结构，控制软件进行模块化设计，包括离线编程模块、加工控制模块设计以及激光切割工艺数据库等模块。通过在五轴龙门机床上调试验证，控制软件能够很好实现三维激光切割控制功能。
[0003]但是，在围绕五轴数控系统进行三维激光切割系统硬件集成设计的过程中发现，现有的横梁电驱动减速系统不能兼顾高精度和大载荷的特点，尤其不能对扭矩载荷进行实时检测，从而不能对Z轴举升系统输入和输出的载荷实现精确闭环控制，不能通过实时反馈载荷的方式指导调节Z轴辅助气缸的辅助升降力，进而不能实现Z轴上下运动精确高效的控制。
[0004]解决以上问题成为当务之急。

技术实现思路

[0005]为解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种横梁电驱动传动传感减速系统。
[0006]其技术方案如下：
[0007]一种横梁电驱动传动传感减速系统，包括箱体以及相互平行地设置在箱体中的输入轴、输出轴和副轴，所述输入轴和输出轴的一端向外穿出箱体，所述副轴上同步转动地套装有减速一级从动齿轮，所述输入轴上一体成型有与减速一级从动齿轮啮合的减速一级主动齿，所述输出轴上同步转动地套装有减速二级从动齿轮，所述副轴上一体成型有与减速二级从动齿轮啮合的减速二级主动齿，其要点在于：所述副轴的外周面上具有沿周向分布的外花键，所述减速一级从动齿轮具有与副轴相适配的安装套，该安装套的内壁上沿周向分布有与外花键相适配的内花键，相邻的外花键与内花键之间留有应变片安装间隙，各应变片安装间隙中均设置有应变片，各应变片的两侧侧壁分别与相邻外花键的侧壁和相邻内花键的侧壁抵接，所述副轴的一端安装有信号传送接头，该信号传送接头通过导线与各应变片电连接，所述箱体上安装有与信号传送接头相适配的编码器。
[0008]作为优选：所述外花键和内花键均为三个，六个应变片两两一组分为三组，每组的两个应变片并联后通过一根导线与信号传送接头电连接。
[0009]采用以上结构，满足正极、负极和接地极的要求，从而能够更好地适配编码器。
[0010]作为优选：所述副轴靠近编码器一端端面上开设有轴向延伸的中心盲孔，所述信号传送接头安装在中心盲孔的外端，所述副轴上开设有至少一个导线孔，各导线孔的两端分别连通中心盲孔和对应的一个应变片安装间隙。
[0011]采用以上结构，巧妙地设计了各应变片的走线，避免出现导线打绞的情况。
[0012]作为优选：所述副轴的外周面上开设有一圈导线安装槽，各应变片之间通过设置在导线安装槽中的信号传递线进行信号传输。
[0013]采用以上结构，信号传递线可以采用很细的扁线置于导线安装槽中，既保证了应变片信号的传输，又减少加工工序和加工难度。
[0014]作为优选：所述副轴的外周面上凹陷形成有两圈密封圈安装槽，各外花键位于两个密封圈安装槽之间，所述密封圈安装槽中均设置有密封圈，各密封圈分别与安装套的内壁和对应的密封圈安装槽过盈配合。
[0015]采用以上结构，通过信号传送接头封堵中心盲孔以及两个密封圈的密封，能够可靠地密封各应变片，避免进水和进尘，保证应变片工作的可靠性，确保检测精度。
[0016]作为优选：所述输入轴和输出轴同轴设置，所述输出轴靠近输入轴的一端缩径形成连接座，所述输入轴靠近输出轴的一端端面凹陷形成有与连接座相适应的连接座安装槽，所述连接座通过滚针轴承可转动地安装在连接座安装槽中。
[0017]采用以上结构，结构紧凑，简单可靠。
[0018]作为优选：所述输出轴与减速二级从动齿轮键连接。
[0019]采用以上结构，简单可靠。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0021]采用以上技术方案的横梁电驱动传动传感减速系统，通过应变片的设置，能够高精度地识别外花键和内花键之间的扭矩变化，而整个减速系统简单可靠，能够满足大载荷的要求，因此，利用该高精度、大载荷的横梁电驱动传动传感减速系统能够对Z轴进行精确运动控制，实现扭矩载荷的实时检测，对Z轴举升系统输入和输出的载荷实现精确闭环控制，通过实时反馈的载荷，可以指导调节Z轴辅助气缸的辅助升降力，从而实现Z轴上下运动精确高效的控制。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的原理图；
[0023]图2为图1的剖视图；
[0024]图3为副轴和减速一级从动齿轮的配合关系示意图；
[0025]图4为副轴的结构示意图；
[0026]图5为减速一级从动齿轮的结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。
[0028]如图1和图3所示，一种横梁电驱动传动传感减速系统，其主要包括箱体7以及相互平行地设置在箱体7中的输入轴1、输出轴3和副轴2，输入轴 1和输出轴3的一端向外穿出箱体7，副轴2上同步转动地套装有减速一级从动齿轮4，输入轴1上一体成型有与减速一级从动齿轮4啮合的减速一级主动齿1a，输出轴3上同步转动地套装有减速二级从动齿轮5，副轴2上一体成型有与减速二级从动齿轮5啮合的减速二级主动齿2a。减速一级主动齿1a的直径小于减速一级从动齿轮4的直径，从而使二者构成第一级减速。减速二级主动齿2a的直径小于减速二级从动齿轮5的直径，从而使二者构成第二级减速。
[0029]因此，动力输入到输入轴1，输入轴1通过减速一级主动齿1a带动减速一级从动齿轮4转动，减速一级从动齿轮4带动副轴2同步转动，副轴2的减速二级主动齿2a带动减速二级从动齿轮5转动，减速二级从动齿轮5带动输出轴3同步转动，输出轴3向外输出动力。
[0030]进一步地，减速一级主动齿1a和减速一级从动齿轮4以及减速二级主动齿2a和减速二级从动齿轮5均采用斜齿配合，啮合的稳定性和可靠性更高，噪音更小，不易发生异响。
[0031]请参见图1、图2、图4和图5，副轴2的外周面上具有沿周向分布的外花键2b，减速一级从动齿轮4具有与副轴2相适配的安装套4a，安装套4a 的内壁上沿周向分布有与外花键2b相适配的内花键4b，相邻的外花键2b与内花键4b之间留有应变片安装间隙，各应变片安装间隙中均设置有应变片6，各应变片6的两侧侧壁分别与相邻外花键2b的侧壁和相邻内花键4b的侧壁抵接，副轴2的一端安装有信号传送接头8，信号传送接头8通过导线9与各应变片6电连接，箱体7上安装有与信号传送接头8相适配的编码器10。
[0032]当输入轴1的输入扭矩突然增大时，减速一级从动齿轮4的内花键4b对应变片6的挤压力增大；当输入轴1的输入扭矩突然减小时，减速一级从动齿轮4的内花键4b对应变片6的挤压力减小。因此，通过应变片6的设置，应变片6能够高精度地识别外花键2b和内花键4b之间的扭矩变化，而整个减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种横梁电驱动传动传感减速系统，包括箱体(7)以及相互平行地设置在箱体(7)中的输入轴(1)、输出轴(3)和副轴(2)，所述输入轴(1)和输出轴(3)的一端向外穿出箱体(7)，所述副轴(2)上同步转动地套装有减速一级从动齿轮(4)，所述输入轴(1)上一体成型有与减速一级从动齿轮(4)啮合的减速一级主动齿(1a)，所述输出轴(3)上同步转动地套装有减速二级从动齿轮(5)，所述副轴(2)上一体成型有与减速二级从动齿轮(5)啮合的减速二级主动齿(2a)，其特征在于：所述副轴(2)的外周面上具有沿周向分布的外花键(2b)，所述减速一级从动齿轮(4)具有与副轴(2)相适配的安装套(4a)，该安装套(4a)的内壁上沿周向分布有与外花键(2b)相适配的内花键(4b)，相邻的外花键(2b)与内花键(4b)之间留有应变片安装间隙，各应变片安装间隙中均设置有应变片(6)，各应变片(6)的两侧侧壁分别与相邻外花键(2b)的侧壁和相邻内花键(4b)的侧壁抵接，所述副轴(2)的一端安装有信号传送接头(8)，该信号传送接头(8)通过导线(9)与各应变片(6)电连接，所述箱体(7)上安装有与信号传送接头(8)相适配的编码器(10)。2.根据权利要求1所述的横梁电驱动传动传感减速系统，其特征在于：所述外花键(2b)和内花键(4b)均为三个，六个应变片(6)两两一组分为三组，每组的两个应变片(6)并联后通过一根导线(9)与信号传送接头(8)电连接。3.根据权利要求2所述的横梁电驱动传动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张引航，段书凯，陈同浩，舒雷，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：新型
国别省市：