构造原理-TCG(次摆线凸轮齿轮)

跟齿轮(渐开线齿形)的比较,齿轮的问题点

关于渐开线齿轮齿条

齿轮齿条是一种可以将旋转动作转化为直线动作的传动部件,由圆周分布齿的“小齿轮”和长条状分布齿的“齿条”组成。在“小齿轮”上施加回转驱动力,“小齿轮”和“齿条”就可以产生相对运动。
普通的齿轮齿条采用渐开线齿形。作为相互啮合的必要条件,要从设计阶段开始设定“齿背间隙”(简称“背隙”),如果使用在精密设备上,设计人员都比较忌讳。为了提高设备精度,设计上尽量采用“低背隙”或者“零背隙”传动部件。
另外存在“”的情况下,齿和齿啮合的时候会产生噪音和振动,啮合齿面会产生“滑动”,是早期磨损的原因。
  • 背隙(定位精度恶化)
  • 因为敲齿而产生噪音、振动
  • 啮合部位产生磨损、粉尘

关于TCG-次摆线凸轮齿

直线排列的次摆线齿形的齿条和圆周排列的次摆线齿形的齿圈都跟滚轮的滚销滚动接触,实现了完全滚动啮合的回转-直线运动。
实现了零背隙、高精度定位、和轻快的运动性能。

TCG-次摆线凸轮齿的构造

TCG滚轮的滚销的两端有滚针轴承支撑,是可以顺滑传动的结构。
另外,轴承内有润滑脂封入,客户无需润滑上进行维护。
滚轮和传动轴的紧固是通过滚轮自带的涨紧套来进行涨紧的,涨紧套部分不会产生背隙。

TCG-次摆线凸轮齿的基本原理

摆线的创成

在平面上的圆滚动时,圆上任意一点(P点)的轨迹,称之为:“摆线”。

理论齿形的创成

在圆上有规律的取多个同样的P点,也就会在平面上形成多个规则的“摆线”,形成了“齿形”的雏形。

基本齿形的成形

使用滚销替代P点后,形成的轨迹的齿形就是TCG的基本齿形。

TCG-次摆线凸轮齿的特征、优点

零背隙

常时滚销和齿有2~3处保持接触,正反方向上不会发生齿背间隙。
另外滚轮的滚销是可以单独回转的结构,就可以施加预紧力(把滚轮压紧在齿条/齿圈上。),在没有背隙的状态下仍可以圆滑运转。

高精度

传动精度(回转-直线比)和定位精度逼近精密滚珠丝杆。(相当于C5~C7级)
TCG一般用于零背隙、精密动作的机器人和桁架搬送或者加工设备等高精度用途。
项目/型号 1010~4012
精密级 普通级
传动精度(注1)μm ±30 ±50
重复定位精度(注1)μm 10 20

注1:按照弊公司安装条件,在20℃环境下的数值。
设备结构、安装精度、问题等也会影响精度。

低噪音

滚针轴承支撑的滚销在次摆线齿面上圆滑滚动。不会发生令人不悦的敲齿音和滚动声。
同时也减少了振动。

低发尘

由于是圆滑的滚动接触,同时旋转部分是小径低速,低摩擦只产生微小的发热和发尘。

无需给油

可以使用TCG润滑块TLS,省去一切给油,实现完全润滑免维护。

无尘室 / 洁净室

实现长距离、高速化-齿条

对应长行程需求

使用拼接齿规可以方便进行齿条的拼接。有最长74米的应用实绩。

高速驱动

可以实现180m/min以上的高速行走。

加茂齿条与带滚轮的减速机的组合

通过分割,实现大口径和中空结构-齿圈

采用超高精密工作母机,可以轻松实现齿圈任意角度、直径的精密加工。
方便加工客户需要的角度和直径。分割齿圈经过拼接,可以实现数十米直径的大口径和中空结构齿圈。