CN102554676A

CN102554676A - 一种数控车床主轴传动装置

Info

Publication number: CN102554676A
Application number: CN2012100130186A
Authority: CN
Inventors: 雷晓钟
Original assignee: GUANGZHOU PEARL RIVER MACHINE TOOL WORKS CO Ltd
Current assignee: GUANGZHOU PEARL RIVER MACHINE TOOL WORKS CO Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明公开了一种数控车床主轴传动装置，对数控车床主轴传动装置的主轴传动速度的可调范围进行研发，提供一种多档转速的数控车床主传动装置，通过该数控车床传动装置通过多级齿轮传动，中间的两级变速，实现主轴在电机驱动下获得四档转速，使数控车床主轴符合高转速大扭矩的工作需要。

Description

一种数控车床主轴传动装置

技术领域

本发明涉及一种传动装置，尤其是一种数控车床主轴传动装置。

背景技术

现代金属加工对数控车床的要求是，主轴既要有高转速、也要有大扭矩，但这两者却是矛盾的，转速的提高意味着扭矩的降低，同样扭矩的提高意味着转速的降低，现有的数控车床主轴传动装置一般很难两者兼顾，只能有所侧重的选择其一，这样就出现了以高转速为主的高速型数控车床和以高扭矩为主的强力切削型数控车床等。而真正能将高转速和大扭矩在一种机型上结合应用是比较困难的。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提出一种数控车床主轴传动装置，使其可以通过多级齿轮变速及换挡，而将主轴高转速和大扭矩巧妙结合的一种数控车床主轴传动装置。

为实现上述目的，本发明的所采用的技术方案是：一种数控车床主传动装置，包括驱动电机，被所述驱动电机驱动的多级传动机构，和与所述多级传动机构配合连接的主轴；所述多级传动机构包括轴四和轴六，在所述轴四上可滑动的套有齿轮六、齿轮八和齿轮九；在所述轴六上套有齿轮十，且所述轴四与轴六在同一中轴线上；所述驱动电机通过齿轮传动将动力传递至所述轴四，所述轴四与轴六端部通过内齿轮十连接，并将动力通过齿轮传递给所述主轴。

所述一种数控车床传动装置通过多级齿轮传动，中间的两级变速，实现主轴在电机驱动下获得四档转速。第一级变速为：所述齿轮六与所述齿轮八组成的一个双联滑移齿轮形成的两档变速机构；第二级变速为：所述齿轮九与齿轮十组成一个廻曲机构和一个离合器直连机构形成的两档变速机构；通过这两级变速主轴总共就可获得四档转速。

所述电机为变频电机或伺服电机。使用变频电机或伺服电机可以根据需要使用不同的电机，为整个主轴传动装置提供驱动的动力，确保数控车床主轴传动装置的正常工作。

本发明提供一种数控车床主轴传动装置，该数控车床主轴传动装置是合理配置数控车床主轴传动装置的主轴转速调节范围，提供一种多档转速的数控车床主传动装置，使数控车床主轴符合高转速大扭矩的工作需要。

附图说明

附图1为本发明的优选实施例的立体图。

附图序号及名称：

1、轴；2、齿轮；3、齿轮；4、轴；5、齿轮；6、齿轮7、轴三；8、齿轮五；9、齿轮六；10、齿轮七；11、轴四；12、齿轮八；13、齿轮九；14、内齿轮十；15、主轴；16、轴五；17、齿轮十一；18、齿轮十二；19、齿轮十三；20、轴六；21、齿轮十四；22、齿轮十五。

具体实施方式

下面结合附图所示的优选实施例对本发明作进一步的说明。

参见图1，本发明一种数控车床主传动装置，包括驱动电机，被所述驱动电机驱动的多级传动机构，和与所述多级传动机构配合连接的主轴15；所述多级传动机构包括轴四11和轴六20，在所述轴四11上可滑动的套有齿轮六9、齿轮八12和齿轮九13；在所述轴六20上套有齿轮十14，且所述轴四11与轴六20在同一中轴线上；所述驱动电机通过齿轮传动将动力传递至所述轴四11，所述轴四11与轴六20端部通过内齿轮十14连接，并将动力通过齿轮传递给所述主轴15。所述内齿轮十14可与齿轮九13的内啮合连接，用于轴二4与轴六20的直连。

所述多级传动机构包括轴一1，其上用花键联接方式套有齿轮一2；轴二4与所述轴一1相平行，轴二4上用花键联接方式套有齿轮二3和齿轮三5，齿轮二3与所述齿轮一2相啮合；轴三7与所述轴二4相平行，且其上用花键联接方式套有齿轮四6、齿轮五8和齿轮七10，所述齿轮四6与所述轴二4上的齿轮三5相啮合；轴四11与轴三7平行，其上用花键联接方式套有一对由齿轮六9和齿轮八12组成的双联齿轮，并套有齿轮九13，双联齿轮可在轴四11上整体滑动，齿轮13也可在轴四11上滑动。所述轴四11上的齿轮六9通过轴向移动可与所述轴三7上的齿轮五8相啮合，所述轴四11上的齿轮八12通过轴向移动可与轴三7上的齿轮七10相啮合。轴五16的中心线与轴三7的中心线在同一轴线上，且端部同置于同一安装孔上，轴五16用花键联接方式套有齿轮十一17和齿轮十二18，所述轴四11上的齿轮九13通过轴向移动可与所述轴五16上的齿轮十一17相啮合；轴六20的中心线与轴四11的中心线在同一轴线上，且端部同置于同一安装孔上，所述轴六20上用花键联接方式套有齿轮十14和齿轮十四21，所述轴四11上的齿轮九13通过轴向移动可与所述轴六20上的齿轮十14相啮合；所述主轴15上用键联接的方式套有齿轮十五22，所述主轴15上的齿轮十五22与所述轴六20上的齿轮十四21啮合。由于轴三7与轴五16、轴四11与轴六20共用一个轴承安装孔，在能取得相同效果的情况下，缩小了轴五16和轴六20安装所占用的空间，简化传动装置的结构，节省了生产成本。

所述一种数控车床传动装置通过多级齿轮传动，中间的两级变速，实现主轴在电机驱动下可以获得四档转速。

传动链中的多级齿轮传动是轴一1的齿轮一2带动轴二4的齿轮二3和齿轮三5的传动，依次由轴二4的齿轮三5带动轴三7的齿轮四6、齿轮五8和齿轮七10的传动，再依次由齿轮五8或者齿轮七10带动后面第一级变速和第二级变速齿轮的传动，最后由轴六的齿轮十四21带动主轴的齿轮十五22的传动，最后使得获得主轴的传动，从而使本发明得到实现。

传动链中的第一级变速为齿轮五8、齿轮六9、齿轮七10和齿轮八12构成，其中的齿轮六9和齿轮八12组成一个双联滑移齿轮。当齿轮五8与双联滑移齿轮的齿轮六9连接时，齿轮五8与双联滑移齿轮的齿轮六9的传动比为27/57；当齿轮七10与双联滑移齿轮的齿轮八12连接时，齿轮七10与双联滑移齿轮的齿轮八12的传动比为47/37。

传动链中的第二级变速为一个廻曲机构和一个离合器直连机构，即当齿轮九13和齿轮十14内啮合时，轴六11和VI20轴形成直连，齿轮九13与齿轮十14的传动比为1∶1，此时，齿轮十一17、齿轮十二18、齿轮十三19和轴五16在整个传动过程中就没有起到实际上的作用。因此，在整个主轴传动装置的传动过程中，实际上就只有齿轮一2与齿轮二3、齿轮三5与齿轮四6、双联滑移齿轮的齿轮六9与齿轮五8或双联滑移齿轮的齿轮八12与齿轮七10、齿轮十四21与齿轮十五22的齿轮做有效传动，主轴最终也就获得了经过四级变速的两种转速；当齿轮九13与齿轮十一17啮合时，齿轮九13、齿轮十一17、齿轮十二18以及齿轮十三19的传动比为：27/77*22/62。此时，齿轮十14就没有起到实际上的作用。因此，在传动过程中，实际上就只有齿轮一2与齿轮二3、齿轮三5与齿轮四6、双联滑移齿轮的齿轮六9与齿轮五8或双联滑移齿轮的齿轮八12与齿轮七10、齿轮九13与齿轮十一17、齿轮十二18与齿轮十三19、齿轮十四21与齿轮十五22的齿轮做有效传动，主轴最终也就就获得了经过六级级变速的两种转速。

由第一级变速的双联滑移齿轮的齿轮六9与齿轮五8的齿轮传动、双联滑移齿轮的齿轮八12与齿轮七10的齿轮传动可以获得两档转速；由第二级变速为一个廻曲机构和一个离合器直连机构，即齿轮九13与齿轮十14的齿轮传动、齿轮九13与齿轮十一17的齿轮传动可以获得两档转速。所以在整个数控车床主传动装置的传动中主轴可以获得四档转速，四档情况的传动比分别为：

a.当齿轮五8与双联滑移齿轮的齿轮六9连接、齿轮九13与齿轮十14连接形成直连时，可得传动比i₁＝0.120185。

b.当齿轮五8与双联滑移齿轮的齿轮六9连接、齿轮九13与齿轮十一17连接时，可得传动比i₂＝0.322297。

c.当齿轮七10与双联滑移齿轮的齿轮八12连接、齿轮九13与齿轮十14连接形成直连时，可得传动比i₃＝0.014954。

d.当齿轮七10与双联滑移齿轮的齿轮八12连接、齿轮九13与齿轮十一17连接时，可得传动比i₄＝0.040101。

所述电机为变频电机或伺服电机。使用变频电机或伺服电机可以根据需要实用不同的电机，为整个主轴传动装置提供驱动的动力，确保数控车床主轴传动装置的正常工作。

实施本发明的一种数控车床传动装置，具有以下有益的技术效果：提供一种多档转速的数控车床主传动装置，通过多级齿轮传动，中间的两级变速，实现主轴在电机驱动下可以获得四档转速，通过换档来调节数控车床主轴的转速，使数控车床主轴符合高转速大扭矩的工作需要。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照优选实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.一种数控车床主轴传动装置，包括驱动电机，被所述驱动电机驱动的多级传动机构，和与所述多级传动机构配合连接的主轴；其特征在于：所述多级传动机构包括轴四和轴六，在所述轴四上可滑动的套有齿轮六、齿轮八和齿轮九；在所述轴六上套有齿轮十，且所述轴四与轴六在同一中轴线上；所述驱动电机通过齿轮传动将动力传递至所述轴四，所述轴四与轴六端部通过内齿轮十连接，并将动力通过齿轮传递给所述主轴。

2.如权利要求1所述一种数控车床主轴传动装置，其特征在于：所述齿轮六与所述齿轮八组成的一个双联滑移齿轮形成的两档变速机构。

3.如权利要求1所述一种数控车床主轴传动装置，其特征在于：所述齿轮九与齿轮十组成一个廻曲机构和一个离合器直连机构形成的两档变速机构。

4.如权利要求1所述一种数控车床主轴传动装置，其特征在于：所述驱动电机为变频电机或伺服电机。