CN102773752A - 数控立式车床的垂直进给装置 - Google Patents

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曹钰铖
姚云飞
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Abstract

本发明涉及一种数控立式车床的垂直进给装置，包括箱体、伺服电机、输入齿轮轴、中间齿轮轴、减速大齿轮、输出齿轮和丝杠，其中：丝杠的端部以及输入齿轮轴、中间齿轮轴通过轴承平行支撑在箱体中；输入齿轮轴中设有贯穿的高压油道，输入齿轮轴的一端为与伺服电机的输出端过盈配合的孔，所述的孔壁面上设有螺旋油路，输入齿轮轴的另一端设有与高压油泵输出油管对接的锥螺纹；减速大齿轮的端面至少设有三个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺钉穿过贯穿孔将减速大齿轮固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上；输出齿轮与丝杠之间采用双键连接；输入齿轮轴与减速大齿轮啮合，中间齿轮轴与输出齿轮啮合。

Description

数控立式车床的垂直进给装置
技术领域
本发明涉及一种垂直进给装置，尤其是数控立式车床的垂直进给装置。
背景技术
垂直进给装置是数控立式车床垂直（Z轴）进给系统的主要部件，其作为动力传递单元，将伺服电机的回转运动传递至滚珠丝杠，实现滑枕的垂直线性运动。在对普通型C5225等产品数控改造的过程中，我们发现，它们的垂直进给装置一般采用进给箱-光杠-伞齿轮-T型丝杠的复杂、低效、低精度的老式结构的传动链，若使用ZF减速器，虽然性能很高，但却存在价格昂贵、维修困难等特点，目前，业内迫切希望研发一种新的产品，既能满足使用要求，又能降低成本，降低维护保养费用，而且结构更简单，明了，维修更方便。
发明内容
本发明的目的在于：针对传统普通立式车床常用的进给箱-光杠-伞齿轮-T型丝杠的复杂结构与采用ZF减速器存在的上述一系列问题，提供一种新的垂直进给装置。
本发明的目的是这样实现的：一种数控立式车床的垂直进给装置，包括箱体、伺服电机、输入齿轮轴、中间齿轮轴、减速大齿轮、输出齿轮和丝杠，其特征在于：
a)丝杠的端部以及输入齿轮轴、中间齿轮轴通过轴承平行支撑在箱体中；
b)输入齿轮轴中设有贯穿的高压油道，输入齿轮轴的一端为与伺服电机的输出端过盈配合的孔，所述的孔壁面上设有螺旋油路，输入齿轮轴的另一端设有与高压油泵输出油管对接的锥螺纹；
c)减速大齿轮的端面至少设有三个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺钉穿过贯穿孔将减速大齿轮固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上；
d)输出齿轮与丝杠之间采用双键连接；
e)输入齿轮轴与减速大齿轮啮合，中间齿轮轴与输出齿轮啮合。
在本发明中：减速大齿轮的端面设有8个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺栓穿过贯穿孔将减速大齿轮固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上。
在本发明中：所述丝杠输出端的轴承为组合轴承，组合轴承外侧还配有回转密封。
在本发明中：所述的箱体上还配有润滑油泵和储油腔，润滑油泵的输入端配有吸油滤油器，输出端与箱体中的齿轮和轴承润滑油路沟通。
在本发明中：所述的润滑油泵为电动润滑油泵。
本发明的优点在于，由于伺服电机的输出端直接与输入齿轮轴过盈配合，其结构与传统的进给箱-光杠-伞齿轮-T型丝传动方式相比，结构显得更加紧凑；由于输入齿轮轴中设有高压油路，在与伺服电机的结合部孔壁面上设有螺旋油路，使配合的伺服电机的输出端（电机轴）与输入齿轮轴之间拆卸更加方便；由于减速大齿轮是由端面的多个紧固螺栓固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上，紧固螺栓的预紧力，可以为它们的结合提供足够大的摩擦力，使减速大齿轮可以传递系统所需要的转矩；由于丝杠输出端的轴承为组合轴承，组合轴承可以使得整个丝杠单元拥有最佳的轴向拉压刚度；由于箱体配有润滑油泵和储油腔，可以保证各齿轮和轴承处于最佳工作状态，且润滑油泵的输入端配有吸油滤油器，同时在组合轴承外侧还配有回转密封，即可以保证润滑油的质量，又能防止润滑油沿组合轴承渗漏。
附图说明
图1是本发明实施例的结构结构示意图。
图2是本发明涉及的输入齿轮轴实施例结构示意图。
图中：1、箱体，2、伺服电机，3、输入齿轮轴，4、中间齿轮轴， 5、紧固螺钉，6、减速大齿轮，7、输出齿轮，8、组合轴承，9、回转密封，10、丝杠，11、储油腔，12、吸油滤油器，13、润滑油泵，14、螺旋油路，15、高压油路，16、锥螺纹孔。
具体实施方式
附图非限制性的公开了本发明实施例的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
由图1可见，本发明包括箱体1、伺服电机2、输入齿轮轴3、中间齿轮轴4、减速大齿轮6、输出齿轮7和丝杠10，其中：
丝杠10的端部以及输入齿轮轴3、中间齿轮轴4通过轴承平行支撑在箱体1中；输入齿轮轴3的一端直接与伺服电机2的输出端
（电机轴）过盈配合的孔。减速大齿轮6的端面设有8个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺钉5穿过贯穿孔将减速大齿轮6固定安装在中间齿轮轴4的齿轮端面上；输出齿轮7与丝杠10采用双键连接；输入齿轮轴3与减速大齿轮6啮合，中间齿轮轴4与输出齿轮7啮合。
在本实施例中，减速大齿轮6的端面设有8个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺钉5穿过贯穿孔将减速大齿轮6固定安装在中间齿轮轴4的齿轮端面上。所述丝杠10输出端的轴承为组合轴承8，组合轴承8外侧还配有回转密封9。箱体1上还配有润滑油泵13和储油腔11，润滑油泵13的输入端配有吸油滤油器12，输出端与箱体1中的齿轮和轴承润滑油路沟通。润滑油泵13为电动润滑油泵。
由图2可见，输入齿轮轴3中设有贯穿的高压油路15，输入齿轮轴3直接与伺服电机2的输出端（电机轴）过盈配合的孔壁面上设有螺旋油路14，另一端设有可与高压油管对接的锥螺纹孔16。
将输入齿轮轴3与过盈连接的伺服电机2进行拆分的过程是：将高压油管与输入齿轮轴3的锥螺纹孔16对接，启动高压油泵，高压油由输入齿轮轴3中的高压油路15进入过盈连接端结合部的螺旋油路14中，高压油会施力迫使过盈结合面发生弹性变形，增大配合间隙，从而可以将伺服电机2输出端从输入齿轮轴3上轻松取下。

Claims (5)

1.一种数控立式车床的垂直进给装置，包括箱体、伺服电机、输入齿轮轴、中间齿轮轴、减速大齿轮、输出齿轮和丝杠，其特征在于：
a)丝杠的端部以及输入齿轮轴、中间齿轮轴通过轴承平行支撑在箱体中；
b)输入齿轮轴中设有贯穿的高压油道，输入齿轮轴的一端为与伺服电机的输出端过盈配合的孔，所述的孔壁面上设有螺旋油路，输入齿轮轴的另一端设有与高压油泵输出油管对接的锥螺纹；
c)减速大齿轮的端面至少设有三个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺钉穿过贯穿孔将减速大齿轮固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上；
d)输出齿轮与丝杠之间采用双键连接；
e)输入齿轮轴与减速大齿轮啮合，中间齿轮轴与输出齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的数控立式车床的垂直进给装置，其特征在于：减速大齿轮的端面设有8个均匀分布的贯穿孔，匹配的紧固螺栓穿过贯穿孔将减速大齿轮固定安装在中间齿轮轴的齿轮端面上。
3.根据权利要求1所述的数控立式车床的垂直进给装置，其特征在于：所述丝杠输出端的轴承为组合轴承，组合轴承外侧还配有回转密封。
4.根据权利要求1或2或3所述的数控立式车床的垂直进给装置，其特征在于：所述的箱体上还配有润滑油泵和储油腔，润滑油泵的输入端配有吸油滤油器，输出端与箱体中的齿轮和轴承润滑油路沟通。
5.根据权利要求4所述的数控立式车床的垂直进给装置，其特征在于：所述的润滑油泵为电动润滑油泵。
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