CN102581626A - 车床回转工作台系统及车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车床回转工作台系统及车床，其中车床回转工作台系统包括：车床底座；传动机构，连接车床的电机和回转工作台，所述传动机构与所述车床底座集成为一体，本发明的车床回转工作台系统及车床结构紧凑合理，布局合理，占用空间小，传动效率和传动精度较高。

Description

车床回转工作台系统及车床

技术领域

本发明涉及车床机械，特别涉及一种车床回转工作台系统及车床。

背景技术

随着工程机械行业的快速发展，对大型机械设备的需求越来越大，同时对大型机械的加工设备也提出了更高的要求，尤其是对加工回转体零件和盘类零件的数控立式车床而言，加工回转类零件时，例如回转支承内外圈滚道、外圆、内圆、端面的精加工和油槽的粗精加工，需要结构紧凑、传动功率大、精度高、满足粗加工大切削量加工要求和精加工高线速度加工要求的传动箱。

目前，一般机床采用齿轮箱传动的方式来解决上述问题，但均存在下述缺陷：首先，传动机构的结构布局不合理，比较复杂，占用空间大且不便于维修；其次，各个传动级之间的配合结构不合理，且不够紧凑，致使传动精度和传动效率都严重降低，进而会影响到整个机床的加工精度，并且不符合节能的要求。

图1所示为一种现有的数控车床传动箱结构示意图，如图所示，该方案的传动箱结构主要包括有高精度多级直齿齿轮传动系统及皮带轮动力输入机构，其存在的缺陷为：机构布局比较复杂，零部件尺寸较大，传动尺寸过大，一方面造成传动精度不高，另一方面也造成整个的传动箱所占空间较大，另外，采用皮带轮动力输入机构在加工速度要求较高或者重载情况下，皮带容易打滑，无法保持准确的传动比，影响加工精度，而且皮带容易发生老化现象。

图2所示为另一种现有的数控车床传动箱结构示意图，如图所示，该方案采用了五级变速，并有部分的传送箱机构设置于电机下方，电机设置于工作台下方，其主要缺陷在于，整个传动机构布局不合理，维修电机及部分的传动机构十分不便，另外，传动级数较多，传动效率较低，传动精度也受到一定影响。

鉴于上述情况，本设计人借其多年相关领域的技术经验以及丰富的专业知识，不断研发改进，并经大量的实践验证，提出了本发明的车床回转工作台系统及车床的技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车床回转工作台系统，布局合理，传动效率和传动精度较高。

本发明的另一目的在于提供一种车床，设有本发明的回转工作台系统，结构紧凑合理，占用空间小。

为了实现上述目的，本发明提供了一种车床回转工作台系统，包括：车床底座；传动机构，连接车床的电机和回转工作台，所述传动机构与所述车床底座集成为一体。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述传动机构包括有多个传动轴，设置于所述车床底座内并能在所述车床底座内转动，多个所述传动轴上分别设有齿轮并通过齿轮啮合依次连动，其中第一级传动轴位于所述电机下方并与所述电机的输出轴连接，最后一级传动轴与所述回转工作台连接并能带动其转动。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述车床底座为箱体，其有三层所述横向筋板，其分别为位于上方的操作台、位于中间的中壁板以及位于下方的底板，所述电机及回转工作台设置于所述操作台上。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述回转工作台的转轴伸入于所述操作台和所述中壁板之间，所述转轴上设有工作台齿轮，最后一级的所述传动轴上设有齿轮，并与所述工作台齿轮相啮合。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，多个所述传动轴竖直的设置于所述车床底座内部，第一级的所述传动轴位于所述电机下方并通过联轴器与所述电机的输出转轴相连接。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述传动轴设有四个：第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴和第四传动轴。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述第一传动轴顶端通过所述联轴器与所述电机输出转轴相连接，所述第一传动轴上设有第一齿轮；所述第二传动轴上设有第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合；所述第三传动轴上设有第四齿轮和第五齿轮，所述第四齿轮与所述第三齿轮相啮合；所述第四传动轴上设有第六齿轮和第七齿轮，所述第六齿轮与所述第五齿轮相啮合，所述第七齿轮与所述工作台齿轮相啮合。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述第一传动轴底端连接于所述底板，顶端连接于所述中壁板并且突出于所述中壁板，该突出的部分即通过所述联轴器与所述电机输出转轴相连接，所述第一齿轮位于所述中壁板和底板之间；所述第二传动轴底端连接于所述底板，顶端连接于所述中壁板；所述第三传动轴底端连接于所述底板，顶端连接于所述中壁板；所述第四传动轴底端连接于所述底板，顶端连接于所述中壁板并且突出于所述中壁板，该突出的部分设有所述第七齿轮，所述第六齿轮位于所述中壁板和底板之间。

优选的，上述的车床回转工作台系统，其中，所述第一齿轮至第七齿轮以及所述工作台齿轮均为斜齿轮，所述第一传动轴至第四传动轴与各自轴上所设置的齿轮均为花键连接。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种车床，其设有上述的本发明的车床回转工作台系统。

由上述可知，本发明的车床回转工作台系统及车床具有下列优点及特点：

1、本发明的车床回转工作台的传动机构整个于车床的车床底座内，使得整个回转工作台的布局合理，占用空间小，进一步缩小了整个车床的占地面积。

2、本发明的车床回转工作台系统的传动机构的结构设计紧凑，传动级数较少，例如可为四级传动，提高了传动精度和传动效率。

3、本发明的车床回转工作台系统的第一级传动轴采用联轴器直接和电机相连，从而避免了现有技术中皮带在高速、重载的情况下的弹动和打滑现象，提高了整个机床的加工精度。

4、本发明的车床回转工作台系统的各传动轴之间采用斜齿轮传动，传动轴和斜齿轮的轮盘之间采用花键连接，保证传动精度，避免不必要的传动功率损失，符合节能的要求。

5、本发明的车床回转工作台系统及车床可实施于目前现有的机床结构基础上，适于推广应用。

附图说明

图1为一种现有的数控车床传动箱结构示意图；

图2为另一种现有的数控车床传动箱结构示意图；

图3为本发明车床回转工作台系统结构示意图。

主要元件标号说明：

10电机

20回转工作台

1车床底座

11操作台

111转轴

112工作台齿轮

12中壁板

13底板

2传动轴

21第一传动轴

211第一齿轮

22第二传动轴

221第二齿轮

222第三齿轮

23第三传动轴

231第四齿轮

232第五齿轮

24第四传动轴

241第六齿轮

242第七齿轮

3联轴器

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，但其仅为优选实施例，并不用来限制本发明的实质范围。

请参考图3，为本发明车床回转工作台系统示意图，如图所示，本发明的回转工作台系统主要包括有：车床底座1，其为整个车床的底座；传动机构，连接车床的电机10和回转工作台20，传动机构与车床底座1集成为一体。进一步的，传动机构包括有多个传动轴2，设置于车床底座1内并能在车床底座内转动，多个传动轴2上分别设有齿轮，通过齿轮啮合依次连动，其中第一级传动轴位于电机10下方并与电机10连接，受其驱动而能与电机输出轴同步转动，最后一级传动轴与回转工作台连接并能带动其转动。

车床底座1是整个车床的底座，也是本发明中各级传动轴的安装基础。车床底座1为一箱体，按照常见的构成形式，车床底座1为横向筋板和纵向筋板相互组接形成的固定箱体，本实施例中，车床底座1包括有三层横向筋板，即位于上方的操作台11、位于中间的中壁板12以及位于下方的底板13，电机10及回转工作台20设置于操作台11上，回转工作台20的转轴111伸入于操作台11和中壁板12之间，转轴111上设有与最后一级传动轴啮合的工作台齿轮112。电机10及回转工作台20的具体结构已为常规技术，故不再详细说明。

多个传动轴2设置于车床底座1的内部，也就是整个传动系统完全整合于车床底座的内部，使传动机构布局合理，节省空间。多个传动轴2分别竖直的设置于车床底座1内部，多个传动轴2相互平行并能够在车床底座1内部转动，其中第一级的传动轴2通过联轴器3与电机10的输出转轴相连，从而使第一级的传动轴2能够随电机转轴同步转动，联轴器优选为弹性联轴器，以缓冲工作过程中产生的振动和冲击载荷。多个传动轴2上分别设有齿轮，各传动轴通过齿轮啮合依次连动，最后一级的传动轴2上的齿轮与工作台齿轮112啮合，从而使回转工作台20能够被带动而转动。

本实施例中，传动轴共设有四个，即第一传动轴21、第二传动轴22、第三传动轴23和第四传动轴24，构成四级传动结构，其中第一传动轴21为第一级的传动轴，第四传动轴24为最后一级的传动轴，四个传动轴竖直的设置于车床底座1内部，相互平行并能够在车床底座1内绕各自的轴线自转，其中第一传动轴21设置于电机10的下方，其顶端通过联轴器3与电机10的输出转轴相连，第四传动轴24上设有的齿轮与工作台齿轮112啮合，从而带动回转工作台20转动。

关于四个传动轴的布置形式，其中一种优选的方式为：第一传动轴21底端连接于底板13，顶端连接于中壁板12并且突出于中壁板12上部，该突出部即通过联轴器3与电机输出转轴相连接，第一传动轴21上设有第一齿轮211，第一齿轮211位于中壁板12和底板13之间；第二传动轴22底端连接于底板13，顶端连接于中壁板12，第二传动轴22位于位于中壁板12和底板13之间，其上设有第二齿轮221和第三齿轮222，第二齿轮221位于第三齿轮222下方，第二齿轮221与第一齿轮211相啮合；第三传动轴23底端连接于底板13，顶端连接于中壁板12，第三传动轴23位于位于中壁板12和底板13之间，其上设有第四齿轮231和第五齿轮232，第五齿轮232位于第四齿轮231下方，第四齿轮231与第三齿轮222相啮合；第四传动轴24底端连接于底板13，顶端连接于中壁板12并且突出于中壁板12上部，该突出部上设有第七齿轮242，第七齿轮242即与工作台齿轮112相啮合，第四传动轴24上还设有第六齿轮241，第六齿轮241位于中壁板12和底板13之间并与第五齿轮232相啮合。通过以上结构来实现从电机10到回转工作台20的传动。另外，如图3中所示，第一齿轮211、第二齿轮221、第五齿轮232和第六齿轮241位于同一平面，第三齿轮222和第四齿轮231位于同一平面，第四齿轮的直径大于第五齿轮的直径，这样各齿轮在相互啮合时，就可上下层叠设置，以进一步节省空间。

进一步优选的，上述的第一齿轮至第七齿轮，以及工作台齿轮112，均为斜齿轮，从而使传动的稳定性和精度更高；第一传动轴21至第四传动轴24与各轴上所设置的第一齿轮至第七齿轮均为花键连接，使定位准确度更高。

当然，四个传动轴在车床底座1内部的布置形式并不仅限制于上述的实施例，本领域的技术人员根据上述布置形式能够推出的其他布置形式，也应属于本发明的保护范围。

下面结合图3来说明本发明车床回转工作台系统的工作原理，如图所示，按照上述实施例记载组成的传动机构，电机10启动，通过联轴器3带动第一传动轴21转动，通过第一齿轮211和第二齿轮221的啮合关系带动第二传动轴22转动，接着通过通过第三齿轮222和第四齿轮231的啮合关系带动第三传动轴23转动，然后通过第五齿轮232和第六齿轮241的啮合带动第四传动轴24转动，而第四传动轴24顶端的第七齿轮242与工作台齿轮112啮合，所以最终第四传动轴24将带动回转工作台20在车床底座1上转动，进行工作。

整个回转工作台系统布局结构紧凑合理，便于维修，通过联轴器、斜齿轮、花键等等配合连接方式保证了传动的高精度和高传动效率。

另外，本发明还提出了一种车床，其设有上述的本发明的车床回转工作台系统，使得整个机床结构紧凑合理，占用空间小，便于维，并且加工精度高，其中的回转工作台传动机构的结构和功能与上述实施例记载相同，故不再重复说明。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种车床回转工作台系统，其特征在于，所述车床回转工作台系统包括：

车床底座(1)；

传动机构，连接车床的电机(10)和回转工作台(20)，所述传动机构与所述车床底座(1)集成为一体。

2.根据权利要求1所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述传动机构包括有多个传动轴(2)，设置于所述车床底座(1)内并能在所述车床底座(1)内转动，所述多个传动轴(2)上分别设有齿轮并通过齿轮啮合依次连动，其中第一级传动轴(2)与所述电机(10)的输出轴连接，最后一级传动轴(2)与所述回转工作台(20)连接并带动其转动。

3.根据权利要求2所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述车床底座(1)为箱体，其设有三层横向筋板，分别为位于上方的操作台(11)、位于中间的中壁板(112)以及位于下方的底板(13)，所述电机(10)及回转工作台(20)设置于所述操作台(11)上。

4.根据权利要求3所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述回转工作台(20)的转轴(111)伸入于所述操作台(11)和所述中壁板(112)之间，所述转轴(111)上设有工作台齿轮(112)，与所述最后一级传动轴上的齿轮相啮合。

5.根据权利要求2、3或4所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述多个传动轴(2)竖直的设置于所述车床底座(1)内部，所述第一级传动轴位于所述电机(10)下方并通过联轴器(3)与所述电机(10)的输出转轴相连接。

6.根据权利要求5所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述传动轴(2)设有四个：第一传动轴(21)、第二传动轴(22)、第三传动轴(23)和第四传动轴(24)。

7.根据权利要求6所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述第一传动轴(21)顶端通过所述联轴器(3)与所述电机(10)输出转轴相连接，所述第一传动轴(21)上设有第一齿轮(211)；

所述第二传动轴(22)上设有第二齿轮(221)和第三齿轮(222)，所述第二齿轮(221)与所述第一齿轮(211)相啮合；

所述第三传动轴(23)上设有第四齿轮(231)和第五齿轮(232)，所述第四齿轮(231)与所述第三齿轮(222)相啮合；

所述第四传动轴(24)上设有第六齿轮(241)和第七齿轮(242)，所述第六齿轮(241)与所述第五齿轮(232)相啮合，所述第七齿轮(242)与所述工作台齿轮(112)相啮合。

8.根据权利要求7所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述第一传动轴(21)底端连接于所述底板(13)，顶端连接于所述中壁板(112)并且突出于所述中壁板(112)，该突出的部分通过所述联轴器(3)与所述电机(10)输出转轴相连接，所述第一齿轮(211)位于所述中壁板(112)和底板(13)之间；

所述第二传动轴(22)底端连接于所述底板(13)，顶端连接于所述中壁板(112)；

所述第三传动轴(23)底端连接于所述底板(13)，顶端连接于所述中壁板(112)；

所述第四传动轴(24)底端连接于所述底板(13)，顶端连接于所述中壁板(112)并且突出于所述中壁板(112)，该突出的部分设有所述第七齿轮(242)，所述第六齿轮(241)位于所述中壁板(112)和底板(13)之间。

9.根据权利要求7所述的车床回转工作台系统，其特征在于，所述第一齿轮(211)至第七齿轮(242)以及所述工作台齿轮(112)均为斜齿轮，所述第一传动轴(21)至第四传动轴(24)与各自轴上所设置的齿轮均为花键连接。

10.一种车床，其特正在于，所述车床设有权利要求1至9任一项所述的车床回转工作台系统。

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