CN103286330A - 一种数控车床的变速传动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种数控车床的变速传动系统，包括主轴、电动机和传输单元，其特征在于：所述主轴与传输单元之间设有变速装置，所述传输单元一端与电动机相联通，另一端与变速装置相联通。应用本发明一种数控车床的变速传动系统，相较传统的数控车床传动系统，采用变速装置改变了电动机传输至主轴的运动和动力，在电动机功率恒定的情况下，提高了主轴的输出转矩，且扩大了主轴的调速范围，在低速时提高了传动系统的切削扭矩。

Description

一种数控车床的变速传动系统
技术领域
本发明涉及一种变速传动系统，尤其涉及一种数控车床的无级变速转换有级变速的变速传动系统。
背景技术
现有技术中的数控车床，如图3所示，采用装置简易的无级调速主轴机构，主轴箱结构较为简易，如图4所示，无级调速主轴机构的低速段输出扭矩较小，常常无法满足机床强力切削的要求，如果切削力大的话，变频器的通过电流超过一定限度就会出现变频器过载报警，导致不良结果。
现有技术改进装置采用大功率的主轴电动机和变频器，可以解决主轴机构的低速段输出扭矩较小的问题，但是大功率主轴电动机和变频器的体积、重量及成本较高，会造成资源浪费，影响经济效益。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种数控车床的变速传动系统，解决现有技术中调速主轴机构的低速段输出扭矩较小的问题。
本发明的目的：一种数控车床的变速传动系统，包括主轴、电动机和传输单元，其特征在于：所述主轴与传输单元之间设有变速装置，所述传输单元一端与电动机相联通，另一端与变速装置相联通。
进一步地，所述变速装置包括第一变速轴、第二变速轴、一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮、四号齿轮和设有第一齿轮和第二齿轮的组合齿轮，所述第一变速轴固接设有齿径相差异的一号齿轮和二号齿轮，所述组合齿轮滑接于第二变速轴且在滑动方向上的两个位置分别与一号齿轮或二号齿轮相啮合，所述三号齿轮固接于第二变速轴并与固接于主轴的四号齿轮相啮合。
再进一步地，所述一号变速齿轮为41齿的变速齿轮，二号变速齿轮为21齿的变速齿轮，变速轮组第一齿轮为33齿的齿轮，变速轮组第二齿轮为53齿的齿轮，三号变速齿轮为31齿的变速齿轮，四号变速齿轮为39齿的变速齿轮。
应用本发明一种数控车床的变速传动系统，相较传统的数控车床传动系统，采用变速装置改变了电动机传输至主轴的运动和动力，在电动机功率恒定的情况下，提高了主轴的输出转矩，且扩大了主轴的调速范围，在低速时提高了传动系统的切削扭矩。
附图说明
图1是本发明一种数控车床的变速传动系统的结构示意图。
图2是本发明一种数控车床的变速传动系统的转矩与功率特性曲线示意图。
图3是传统无级调速主轴机构的结构示意图。
图4是传统无级调速主轴机构的转矩与功率特性曲线示意图。
具体实施方式
本发明针对现有技术中调速主轴机构的低速段输出扭矩较小的现象，创新提出了一种数控车床的变速传动系统，采用变速装置改变了电动机传输至主轴的运动和动力，提高了主轴的输出转矩，且扩大了主轴的调速范围。
如图1~2所示，一种数控车床的变速传动系统，包括主轴1、电动机2和传输单元3，特别地，主轴1与传输单元3之间设有变速装置4，传输单元3一端与电动机2相联通，另一端与变速装置4相联通。
上述变速装置4包括第一变速轴5、第二变速轴6、一号齿轮51、二号齿轮52、三号齿轮61、四号齿轮11和设有第一齿轮621和第二齿轮622的组合齿轮62，第一变速轴5固定插接齿径相差异的一号齿轮51和二号齿轮52，组合齿轮62可移动式装接于第二变速轴6，并且组合齿轮62在移动方向上与一号齿轮51或二号齿轮52相啮合，三号齿轮61固定插接于第二变速轴6，并与固定插接于主轴1的四号齿轮11相啮合。
另外，一号变速齿轮为41齿的变速齿轮，二号变速齿轮为21齿的变速齿轮，变速轮组第一齿轮为33齿的齿轮，变速轮组第二齿轮为53齿的齿轮，三号变速齿轮为31齿的变速齿轮，四号变速齿轮为39齿的变速齿轮。
具体实施例一，通过调节组合齿轮62于第二变速轴6移动，使第一齿轮621与一号齿轮51啮合，电动机2通过传输单元3传递运动和动力至第一变速轴5，再通过一号齿轮51与第一齿轮621相互啮合传递运动和动力至第二变速轴6，第二变速轴6与三号变速齿轮61联动，最后通过三号变速齿轮61与四号变速齿轮11相互啮合传递运动和动力至主轴1。通过图2所示，电动机传输至主轴的运动和动力经过变速轴及齿轮组件改变，在电动机功率恒定的情况下，增加了主轴低速切削的扭矩，满足了机床强力切削的要求。
具体实施例二，通过调节组合齿轮62于第二变速轴6移动，使第二齿轮622与二号齿轮52啮合，电动机2通过传输单元3传递运动和动力至第一变速轴5，再通过二号齿轮52与第二齿轮622相互啮合传递运动和动力至第二变速轴6，第二变速轴6与三号变速齿轮61联动，最后通过三号变速齿轮61与四号变速齿轮11相互啮合传递运动和动力至主轴1，通过组合齿轮的第二齿轮622与二号齿轮52啮合，在电动机功率恒定的情况下，对主轴调速，满足主轴运动及动力需求。
通过上述的文字表述可以看出，应用本发明一种数控车床的变速传动系统，相较传统的数控车床传动系统，采用变速装置改变了电动机传输至主轴的运动和动力，在电动机功率恒定的情况下，提高了主轴的输出转矩，且扩大了主轴的调速范围，在低速时提高了传动系统的切削扭矩。
除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (3)

1.一种数控车床的变速传动系统，包括主轴、电动机和传输单元，其特征在于：所述主轴与传输单元之间设有变速装置，所述传输单元一端与电动机相联通，另一端与变速装置相联通。
2.根据权利要求1所述的数控车床的变速传动系统，其特征在于：所述变速装置包括第一变速轴、第二变速轴、一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮、四号齿轮和设有第一齿轮和第二齿轮的组合齿轮，所述第一变速轴固定插接齿径相差异的一号齿轮和二号齿轮，所述组合齿轮可移动式装接于第二变速轴，并且组合齿轮在移动方向上与一号齿轮或二号齿轮相啮合，所述三号齿轮固定插接于第二变速轴，并与固定插接于主轴的四号齿轮相啮合。
3.根据权利要求1所述的数控车床的变速传动系统，其特征在于：所述一号变速齿轮为41齿的变速齿轮，二号变速齿轮为21齿的变速齿轮，变速轮组第一齿轮为33齿的齿轮，变速轮组第二齿轮为53齿的齿轮，三号变速齿轮为31齿的变速齿轮，四号变速齿轮为39齿的变速齿轮。
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