齿轮齿条传动进给伺服系统减小π因子误差的再研究

张学文，席港港，赵庆志

(1.山东理工大学 机械工程学院， 山东 淄博 255049;

2.山东淄博金岭铁矿机械厂， 山东 淄博 255080)



齿轮齿条传动进给伺服系统减小π因子误差的再研究

张学文1，席港港2，赵庆志1

(1.山东理工大学 机械工程学院， 山东 淄博 255049;

2.山东淄博金岭铁矿机械厂， 山东 淄博 255080)

摘要：数控雕刻机常用齿轮齿条进给伺服传动，存在无限不循环小数π引起脉冲当量误差的问题.在分析已有解决方案优缺点的基础上，提出利用355/113代替π，同时减速部分中步进电机采用细分驱动并搭配使用齿轮减速机构的方案，降低了进给伺服系统制造精度的要求，并减小了π因子引起的误差.

关键词：伺服进给系统； 齿轮齿条传动；π因子

在数控雕刻机等数控设备上，常用的进给伺服传动机构有滚珠丝杠传动机构、T型丝杠传动机构和齿轮齿条传动机构等几种形式.当传动距离比较大时，齿轮齿条进给伺服传动系统受力变形小，承载力大，齿条长度可对接延续.但是，在齿轮齿条机构反向传动时，由于传动齿轮副间的传动间隙会造成进给系统反向运动滞后于指令信号,丢失指令脉冲并产生反向死区,对传动精度影响很大[1].此外，齿轮齿条传动过程中传递距离L= αR，α的单位为弧度，而步进电机步距角θ的单位为度.因此，在将度转换为弧度的过程中必然存在π因子，而π是一个无限不循环小数，传递过程中必然会产生误差累积，在进行较长距离的传动后必会产生较大的误差.因此，如何减小π因子的影响，提高齿轮齿条传动系统的进给精度引起不少学者的研究.