CN103286612A - 一种大功率摆动头传动结构及机床 - Google Patents

一种大功率摆动头传动结构及机床 Download PDF

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赖修颖
许蒲双
尤艳
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Abstract

本发明公开了一种大功率摆动头传动结构及机床，属于机械制造领域，摆动头传动结构包括设于支架上的电机1、主轴2、传动轴3、摆动轴4和铣头，电机1与主轴2的一端连接，电机1带动主轴2旋转，主轴2的另一端与传动轴3的一端机械传动，主轴2带动传动轴3旋转，传动轴3的另一端与摆动轴4的一端连接，传动轴3带动摆动轴4旋转，铣头与摆动轴4的另一端连接。主轴2的轴线与传动轴3的轴线平行，主轴2的轴线与摆动轴4的轴线垂直。本发明的实施例通过将摆动轴与主轴电机分开，极大的减小了主轴尺寸，同时通过机械传动主动力可以轻易改变传动比，以实现不同扭矩转速的输出，满足了车铣复合加工中心对摆动头的结构要求。

Description

一种大功率摆动头传动结构及机床
本发明属于机械设备制造领域，涉及一种传动结构，尤其涉及一种大功率摆动头传动结构及机床。
背景技术
在卧式中型车铣加工中，铣削为整机关键部件。为了满足铣削加工的要求，铣削需要能承受强大的车削冲击力，还需要提供足够的动力。
而在车铣复合设计中铣头结构尺寸受到了多方限制，首先，主轴的尺寸不能过大，长度需尽量短；其次，出于运动要求，整个铣头尺寸需要尽可能小。另外，还需满足摆动头摆动、锁紧、冷却、各路润滑等各种功能性要求。为此合理布局摆动头传动系统显得尤其重要，将成为影响到整个摆动头设计成功的关键。
现有中小型复合机床主要采用电主轴为铣削动力轴。此方案优点是布局简单、稳定可靠。而针对较大功率要求，此方案将会把整个主轴尺寸增大到不能接受的程度。此外其扭矩也受到电机绕圈及尺寸限制，影响整个机床参数。同时传动链大多只能为1：1，不能铜改变传动比来满足不同加工的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明通过将摆动轴与主轴电机分开，极大的减小了主轴尺寸，同时通过机械传动主动力可以轻易改变传动比，以实现不同扭矩转速的输出，满足了车铣复合加工中心对摆动头的结构要求。
为达到上述目的，具体技术方案如下：
一方面，提供一种大功率摆动头传动结构，包括设于支架上的电机、主轴、传动轴、摆动轴和铣头，所述电机与所述主轴的一端连接，所述电机带动所述主轴旋转，所述主轴的另一端与所述传动轴的一端机械传动，所述主轴带动所述传动轴旋转，所述传动轴的另一端与所述摆动轴的一端连接，所述传动轴带动所述摆动轴旋转，所述铣头与所述摆动轴的另一端连接，所述主轴的轴线与所述传动轴的轴线平行，所述主轴的轴线与所述摆动轴的轴线垂直。
优选的，所述电机包括旋转轴和线圈，所述主轴为所述电机的旋转轴。
优选的，所述主轴的另一端设有主动轮，所述传动轴的一端设有从动轮，所述主动轮与所述从动轮机械传动。
优选的，所述主动轮与所述从动轮通过一组或多组皮带轮传动。
优选的，所述主动轮与所述从动轮通过一组或多组齿轮传动。
优选的，所述传动轴的另一端设有主动齿轮，所述摆动轴的一端设有从动齿轮，所述传动轴与所述摆动轴通过主动齿轮和从动齿轮传动。
优选的，所述主动齿轮和从动齿轮均为锥齿轮。
优选的，还包括箱体，所述主轴的一端、传动轴的另一端和摆动轴的一端置于所述箱体内，所述主轴另一端的主动轮和传动轴一端的从动轮置于所述箱体外，并机械传动，所述摆动轴另一端的铣头置于所述箱体外。
优选的，还包括丝杠轴和两根导轨，所述丝杠轴置于所述箱体内，所述丝杠轴的轴线与所述主轴的轴线平行，所述导轨设于所述箱体外，所述主轴和电机、丝杠轴置于所述两根导轨之间。
另一方面，提供一种机床，包括如上述的大功率摆动头传动结构。
相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：
1、采用内装主轴电机，尽可能的减小电机外形尺寸，且易与整个摆动头集成；
2、将电机及主轴布置于两导轨间并尽可能后置内嵌，可以在此间放置较大功率电机，且不影响整个摆动头的外露尺寸；
3、通过机械传动的方式，主动力可以通过轻易改变传动比以实现不同扭矩转速的输出；
4、将摆动轴与主轴及电机分开，极大的减小了主轴尺寸，满足了车铣复合加工中心对摆动头的结构要求。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的截面结构示意图；
图2是本发明实施例的结构示意图。
其中，1为电机、2为主轴、3为传动轴、4为摆动轴、5为箱体、6为丝杠轴、7为导轨、8为主动轮、9为从动轮、10为主动齿轮、11为从动齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。
如图1中所示的本发明的实施例的一种大功率摆动头传动结构，包括设于支架（图中未示出）上的电机1、主轴2、传动轴3、摆动轴4和铣头（图中未示出），电机1与主轴2的一端连接，电机1带动主轴2旋转，主轴2的另一端与传动轴3的一端机械传动，主轴2带动传动轴3旋转，传动轴3的另一端与摆动轴4的一端连接，传动轴3带动摆动轴4旋转，铣头与摆动轴4的另一端连接。主轴2的轴线与传动轴3的轴线平行，主轴2的轴线与摆动轴4的轴线垂直。
本发明的实施例通过将摆动轴4与主轴2电机1分开，极大地减小了主轴2尺寸，同时通过机械传动主动力可以轻易改变传动比，以实现不同扭矩转速的输出，满足了车铣复合加工中心对摆动头的结构要求。
如图1和2中所示，在本发明的实施例中，电机1包括旋转轴和线圈，主轴2为电机1的旋转轴。本实施例采用内装主轴2电机1，尽可能的减小了电机外形尺寸，且易与整个摆动头集成。
如图1和2中所示，在本发明的实施例中，还包括箱体5、丝杠轴6和两根导轨7，导轨7设于箱体5外，主轴2和电机1、丝杠轴6置于两根导轨7之间，丝杠轴6的轴线与主轴2的轴线平行，并与两根导轨7平行。
主轴2的一端、传动轴3的另一端、摆动轴4的一端、丝杠轴6置于箱体5内，主轴2位置放于两导轨7后面，其轴线与导轨7方向平行，向后嵌入。
主轴2另一端的主动轮8和传动轴3一端的从动轮9置于箱体5外，并通过一组或多组皮带轮或齿轮及其他方式机械传动，将主轴2电机动力引出箱体。摆动轴5另一端的铣头置于箱体外，并可摆动。
并优选传动轴3的另一端设有主动齿轮10，摆动轴4的一端设有从动齿轮11，动齿轮10和从动齿轮11均为锥齿轮，传动轴3与摆动轴4通过主动齿轮和10从动齿轮11传动。
本发明的实施例通过优化设计合理利用机床各方面空间，把电机1藏于摆动头后部两导轨7间，将大功率电机7及其传动与多种功能动作结合，最终实现车铣复合强大铣削功能。
本发明的实施例中还包括一种机床，设有如上述的大功率摆动头传动结构。由于上述大功率摆动头传动结构具有上述技术效果，因此，设有该大功率摆动头传动结构的机床也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种大功率摆动头传动结构，其特征在于，包括设于支架上的电机（1）、主轴（2）、传动轴（3）、摆动轴（4）和铣头，所述电机（1）与所述主轴（2）的一端连接，所述电机（1）带动所述主轴（2）旋转，所述主轴（2）的另一端与所述传动轴（3）的一端机械传动，所述主轴（2）带动所述传动轴（3）旋转，所述传动轴（3）的另一端与所述摆动轴（4）的一端连接，所述传动轴（3）带动所述摆动轴（4）旋转，所述铣头与所述摆动轴（4）的另一端连接，所述主轴（2）的轴线与所述传动轴（3）的轴线平行，所述主轴（2）的轴线与所述摆动轴（4）的轴线垂直。
2.如权利要求1所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述电机（1）包括旋转轴和线圈，所述主轴（2）为所述电机（1）的旋转轴。
3.如权利要求1所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述主轴（2）的另一端设有主动轮（8），所述传动轴（3）的一端设有从动轮（9），所述主动轮（8）与所述从动轮（9）机械传动。
4.如权利要求3所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述主动轮（8）与所述从动轮（9）通过一组或多组皮带轮传动。
5.如权利要求3所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述主动轮（8）与所述从动轮（9）通过一组或多组齿轮传动。
6.如权利要求1所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述传动轴（3）的另一端设有主动齿轮（10），所述摆动轴（4）的一端设有从动齿轮（11），所述传动轴（3）与所述摆动轴（4）通过主动齿轮（10）和从动齿轮（11）传动。
7.如权利要求6所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，所述主动齿轮（10）和从动齿轮（11）均为锥齿轮。
8.如权利要求1所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，还包括箱体（5），所述主轴（2）的一端、传动轴（3）的另一端和摆动轴（4）的一端置于所述箱体（5）内，所述主轴（2）另一端的主动轮（8）和传动轴（3）一端的从动轮（9）置于所述箱体（5）外，并机械传动，所述摆动轴（4）另一端的铣头置于所述箱体（5）外。
9.如权利要求8所述的大功率摆动头传动结构，其特征在于，还包括丝杠轴（6）和两根导轨（7），所述丝杠轴（6）置于所述箱体（5）内，所述丝杠轴（6）的轴线与所述主轴（2）的轴线平行，所述导轨（7）设于所述箱体（5）外，所述主轴（2）和电机（1）、丝杠轴（6）置于所述两根导轨（7）之间。
10.一种机床，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的大功率摆动头传动结构。
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