1.本实用新型涉及智能制造设备领域，特别涉及一种可以抵消斜齿轮齿条传动副立柱垂直作用力的机床。
背景技术：2.机床的各个轴向运动部件，多采用丝杆或齿条传动的方式驱动，丝杆传动的精度高成本也高，但是在长距离重负载下,丝杆易出现弯曲现象，而齿条不存在这些情况，且齿条具有成本低的优点，不足时精度相对丝杆传动较低。一般超过6米传动时建议使用齿条。对于机床行业来说，一些行程较大且对精度要求不高的情况，通常会采用齿条传动方式，斜齿条相对直齿条具有更好的啮合特性，同样宽度的情况下，斜齿轮齿条比直齿轮齿条传动效率更高，而且传动更加平稳。因此多数长行程的龙门机床，都采用斜齿轮齿条传动的方式。
3.因为斜齿轮齿条在啮合的过程中，斜齿轮会受到斜齿条倾斜方向的力，当龙门立柱向一个方向移动时，斜齿轮往往会产生一个向上/向下的轴向力，龙门立柱向相反的方向移动时，斜齿轮又会受到向下/向上的轴向力，这会导致驱动斜齿轮的减速电机轴受到向下/向上的力，不仅不利于立柱的稳定，而且会影响机床的稳定性，并且受力方向上下反复变化，容易扩大齿轮和齿条间的啮合间隙，导致导轨因额外受力磨损，造成机床的寿命快速下降，影响机床的精度和稳定性。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种能够抵消采用斜齿轮齿条幅传动的对立柱垂直作用力的机床。
5.本实用新型目的采用如下的技术方案实现：
6.本实用新型提出一种可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，立柱沿滑轨台的长度方向与所述滑轨台滑动连接，包括驱动装置和斜齿轮齿条传动副，斜齿轮齿条传动副至少为两套，包括两条斜齿条和对应的斜齿轮，两条所述斜齿条用于与所述滑轨台固定，两条所述斜齿条的旋向相反，且斜齿条的倾斜角的角度相等，所述驱动装置与所述立柱固定，所述斜齿轮与所述驱动装置的输出轴固定。
7.在其中一个实施例中，所述滑轨台为两条且平行设置，每套所述斜齿轮齿条传动副的斜齿条，沿所述滑轨台上长度方向与所述滑轨台固定。
8.在其中一个实施例中，所述驱动装置通过三级传动装置与斜齿轮传动连接，所述驱动装置的输出轴与一级传动齿轮固定，一级传动齿轮通过两个二级传动齿轮和两个斜齿轮，以相同传动比分别与两个斜齿条传动。
9.在其中一个实施例中，每套所述斜齿轮齿条传动副的两个所述斜齿条的齿面方向与滑轨台上表面垂直，且两个所述斜齿条的齿面相向或相反。
10.在其中一个实施例中，两套所述斜齿轮齿条副的两个斜齿条为一体结构的长条
板，所述两个斜齿条设于长条板相反的两个长侧面上，所述两个斜齿条的旋向相反。
11.在其中一个实施例中，所述相互啮合的一级传动齿轮和二级传动齿轮为直齿轮，所述二级传动齿轮和所述斜齿轮通过三级传动轴轴传动连接。
12.在其中一个实施例中，所述二级传动齿轮和所述斜齿轮与三级传动轴为一体的结构。
13.在其中一个实施例中，所述二级传动齿轮和所述斜齿轮与固定架旋转连接，所述固定架与所述立柱固定。
14.在其中一个实施例中，所述二级传动齿轮和所述斜齿轮为一体结构的长轴斜齿轮。
15.在其中一个实施例中，所述立柱底端的中部设有驱动装置槽，所述驱动装置安装于所述驱动装置槽内。
16.相比现有技术，本实用新型至少具有以下的有益效果：
17.本实用新型的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，具有斜齿条传动平稳高效的优点，同时，滑轨台上固定的斜齿轮齿条传动副中，两斜齿条的旋向相反，且齿面相向或相反，因此，无论朝哪个方向移动，在每条滑轨台上，与斜齿条啮合的两个斜齿轮中，都存在一个斜齿轮受到斜齿条的推力向上方向，另一个斜齿轮受到的斜齿条的推力向下的情况，两个向上和向下的推力能够相互抵消，避免对滑轨台的滑轨面产生向上/向下的额外力，减小了斜齿轮对滑轨道的影响，有助于提高机床加工精度，延长滑轨的使用寿命，避免了立柱在向相反的方向移动时，立柱会对滑轨产生向下/向上的额外作用力的状况，立柱向两个方向移动时，立柱对滑轨的作用力的合力为零，立柱移动时更加平稳精确。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型其中一个实施例的立体示意图；
20.图2为本实用新型的立柱与滑轨台滑动连接的立体示意图；
21.图3为本实用新型的立柱与滑轨台滑动连接的剖视图；
22.图4为本实用新型的立柱与滑轨台滑动连接的正视剖视图；
23.图5为本实用新型其立柱与滑轨台滑动连接的俯视结构剖视图。
24.附图标号说明：
25.机座1、滑轨10、滑块11、立柱2、滑轨台5、驱动电机6、输出轴60、一级传动齿轮61固定架7、三级传动轴70、二级传动齿轮72、斜齿轮73、斜齿条8
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实
用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
27.需要说明的是，当元件被称为“设置于”“设于”另一个元件，它可以直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以存在居中元件。当元件被称为“安装于”另一个元件，它可以直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。
28.此外，还需要理解的是，实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、中间
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应的随之改变；“第一”、“第二”等术语，是为了区分不同的结构部件。这些术语仅为了便于描述本实用新型和简化描述，不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1、图2和图3所示，本实用新型可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，滑轨台5与机座1固定，机床的立柱2沿滑轨台5的长度方向与机床的滑轨台滑动连接，驱动装置，主要是用于驱动立柱2相对于滑轨台5移动的减速电机，减速电机的输出轴60和斜齿轮齿条传动副的斜齿轮驱动连接，为抵消斜齿轮齿条传动副在垂直于立柱2方向上对立柱的作用力，需要用的斜齿轮齿条传动副至少为两套，两套斜齿轮齿条传动副中的两条斜齿条8与滑轨台5固定，驱动装置的本体与立柱固定，斜齿轮与驱动装置的输出轴60固定，斜齿轮与斜齿条啮合，两条斜齿条8的旋向相反，且斜齿条8的倾斜角的角度相等。
30.在其中一个实施例中，立柱2与滑轨台5通过滑轨滑块装置相互滑动连接，滑块11和滑轨10具有良好的滑动效果，便于提高立柱2滑动的精度，延长机床使用的寿命。
31.在其中一个实施例中，滑轨台5为两条且平行地设置，每套斜齿轮齿条传动副的两个斜齿条8，沿滑轨台5上长度方向与滑轨台固定。滑轨10也沿滑轨台5的长度方向上与滑轨10台固定，斜齿条的长度方向的中心线与滑轨10的长度方向轴心线相平行，斜齿轮相对于斜齿条8运动时，斜齿条8和斜齿轮之间的水平力驱动立柱2沿滑轨10移动，两条斜齿条8对斜齿轮的垂直方向作用力的大小相等，而方向则相反，因此两条斜齿条8对斜齿轮的垂直方向作用力相抵消。
32.驱动装置的输出轴的轴线垂直于滑轨台5表面，驱动装置带有减速箱，减速箱的输出轴60与一级传动齿轮61固定，驱动装置通过三级传动装置与斜齿条8传动连接，驱动装置的输出轴与一级传动齿轮61固定，一级传动齿轮61通过两个二级传动齿轮72和两个斜齿轮73，以相同的传动比与两个斜齿条8传动，因为两个斜齿条8的旋向相反，因此，驱动装置驱动的两个与斜齿轮固定的三级传动轴70受到斜齿条8的轴向力大小相同，方向会相反，因此整体上沿三级传动轴70轴线方向上的作用力相互抵消。
33.如图4和图5所示，每套斜齿轮齿条传动副的两个斜齿条8的齿面方向与滑轨台5的上表面垂直，且两个斜齿条8的齿面相向或相反。两个斜齿条的长轴的轴线沿着滑轨台长度的方向，因此，两个斜齿条的长轴的轴线方向与y轴方向平行，所以两个斜齿条的齿面的方向与机床的x轴方向相垂直，驱动电机通过两套斜齿轮齿条传动幅驱动立柱2移动时，无论朝哪个方向移动，两个斜齿轮受到的垂直立柱2底面方向的作用力，都是大小相等方向相反，两个斜齿轮73受到的作用力可以相互抵消，因此，立柱2受到斜齿条8的合力为零。
34.两套斜齿轮齿条传动副的两个斜齿条8为一体结构的长条板，两个斜齿条8设于长条板相反的两个长侧面上，两个斜齿条的旋向相反，利用一个长条板相对的两个长侧面，设
置两个斜齿条8的方式，可实现节省材料成本的目的，同时两套斜齿轮齿条传动副的齿面方向相反，两个斜齿轮73的旋向相反，立柱2在移动时受到的垂直立柱的作用力，大小相同方向，所以立柱受到的垂直于立柱2的合力为零，避免导轨在运动中反复受力损坏。
35.在其中一个实施例中，相互啮合的一级传动齿轮61和二级传动齿轮72为直齿轮，二级传动齿轮72和斜齿轮73通过三级传动轴轴传动连接，斜齿轮73用于与斜齿轮齿条传动副的斜齿条8相互啮合。
36.二级传动齿轮72和/或斜齿轮73与三级传动轴70为一体的结构，这种设置中，二级传动齿轮72可以直接与三级传动轴70为一体的结构，然后与三级传动齿轮73固定，或者三级传动齿轮73与三级传动轴70采用一体的结构后，与二级传动齿轮72固定，或者二级传动齿轮72与三级传动轴73采用一体的结构后，与一级传动齿轮61和斜齿条8啮合，一级传动齿轮61也为斜齿轮，之后进行后续的组装，或者在一个较长的轴上，直接加工出二级传动齿轮72和斜齿轮73，以方便组装和生产，提高产品工作的精度。
37.在其中一个实施例中，二级传动齿轮72和斜齿轮73通过三级传动轴70与固定架7旋转连接，固定架7与立柱2固定，二级传动齿轮与驱动装置输出轴上的一级传动齿轮61啮合固定，斜齿轮73与斜齿条啮合。或者更进一步地，二级传动齿轮72和斜齿轮73为一体结构，形成一个一体的长形的斜齿轮，长形的斜齿轮的上部与驱动电机6上的一级传动齿轮61啮合，长形的斜齿轮的下部与斜齿条8啮合，也就是二级传动齿轮72和斜齿轮73合为一个长形的斜齿轮，长形的斜齿轮与固定架7旋转连接后，固定架7与立柱2固定，驱动装置通过输出轴60上的一级传动齿轮61与长形的斜齿轮的上部啮合，长形的斜齿轮的下部与斜齿条8啮合，实现斜齿轮齿条传动副的传动。
38.在其中一个实施例中，每套斜齿轮齿条传动副的斜齿条的齿面方向也可以水平向上设置。立柱2底端的中部设有驱动装置槽，驱动装置安装于驱动装置槽内。避免驱动装置在移动过程发生干涉的情况，有利于提高驱动装置的安全性，保护驱动装置不容易接触恶劣环境，延长驱动装置寿命。
39.相比现有技术，本实用新型至少具有以下的有益效果：
40.本实用新型的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，具有斜齿条传动平稳高效的优点，同时，滑轨台上固定的斜齿轮齿条传动副中，两条斜齿条的旋向相反，且齿面相向或相反，因此，无论朝哪个方向移动，在每条滑轨台上，与斜齿条啮合的两个斜齿轮中，都存在一个斜齿轮受到斜齿条的推力向上/向下方向，另一个斜齿轮受到的斜齿条的推力向下/向上的情况，两个向上和向下的推力能够相互抵消，避免对立柱产生垂直的作用力，减小了斜齿轮对滑轨道的影响，有助于提高机床加工精度，延长滑轨的使用寿命，避免立柱在往复移动中，立柱对滑轨产生向下/向上的额外作用力的状况，无论立柱向哪个方向移动时，立柱受到的垂直的作用力不会发生变化，减小对滑轨的磨损损伤。
41.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本专利保护的范围内。
技术特征：1.一种可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，立柱沿滑轨台的长度方向与所述滑轨台滑动连接，包括驱动装置和斜齿轮齿条传动副，其特征在于：斜齿轮齿条传动副至少为两套，包括两条斜齿条和对应的斜齿轮，两条所述斜齿条用于与所述滑轨台固定，两条所述斜齿条的旋向相反，且斜齿条的倾斜角的角度相等，所述驱动装置与所述立柱固定，所述斜齿轮与所述驱动装置的输出轴固定。2.根据权利要求1所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述滑轨台为两条且平行设置，每套所述斜齿轮齿条传动副的斜齿条，沿所述滑轨台上长度方向与所述滑轨台固定。3.根据权利要求1或2所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述驱动装置通过三级传动装置与斜齿条传动连接，所述驱动装置的输出轴与一级传动齿轮固定，所述一级传动齿轮通过两个二级传动齿轮和两个斜齿轮，以相同的传动比与两个斜齿条传动。4.根据权利要求3所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：每套所述斜齿轮齿条传动副的两个所述斜齿条的齿面方向与滑轨台上表面垂直，且两个所述斜齿条的齿面相向或相反。5.根据权利要求4所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：两套所述斜齿轮齿条副的两个斜齿条为一体结构的长条板，所述两个斜齿条设于长条板相反的两个长侧面上，所述两个斜齿条的旋向相反。6.根据权利要求5所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述相互啮合的一级传动齿轮和二级传动齿轮为直齿轮，所述二级传动齿轮和所述斜齿轮通过三级传动轴轴传动连接。7.根据权利要求6所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述二级传动齿轮和所述斜齿轮与三级传动轴为固定为一体的结构。8.根据权利要求7所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述二级传动齿轮和所述斜齿轮与固定架旋转连接，所述固定架与所述立柱固定。9.根据权利要求5所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述二级传动齿轮和所述斜齿轮为一体结构的长轴斜齿轮。10.根据权利要求1所述的可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，其特征在于：所述立柱底端的中部设有驱动装置槽，所述驱动装置安装于所述驱动装置槽内。
技术总结本实用新型公开了可抵消斜齿轮齿条传动副对立柱垂直方向上作用力的机床，滑轨台与机床的机座相互固定，立柱沿滑轨台长度方向与所述滑轨台滑动连接，包括驱动装置和斜齿轮齿条传动副，斜齿轮齿条传动副至少为两套，每套斜齿轮齿条传动副带有两条斜齿条和对应的斜齿轮，两条所述斜齿条用于与所述滑轨台固定，两条所述斜齿条的旋向相反，且斜齿条的倾斜角的角度相等，驱动装置的本体与所述立柱固定，斜齿轮与驱动装置的输出轴驱动连接。本实用新型滑轨台上固定的斜齿轮齿条传动副，两斜齿条的旋向相反，无论立柱朝哪个方向移动，斜齿条产生的垂直于立柱底面的作用力都会相互抵消，立柱受到的合力为零，不会对滑轨产生过多的压力，避免滑轨发生变形。避免滑轨发生变形。避免滑轨发生变形。
技术研发人员：何灵 王学珍 段周波 刘政
受保护的技术使用者：赫勒精机（浙江）有限公司
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2022/12/16
