CN104534032A - 机床主轴变速箱 - Google Patents

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CN104534032A CN201410783821.7A CN201410783821A CN104534032A CN 104534032 A CN104534032 A CN 104534032A CN 201410783821 A CN201410783821 A CN 201410783821A CN 104534032 A CN104534032 A CN 104534032A
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China
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gear
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clutch
hollow shaft
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孔渊哲
陈舟
孔昌
张宝雷
葛振刚
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SHANDONG YONGHUA MACHINERY CO Ltd
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SHANDONG YONGHUA MACHINERY CO Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/10—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with one or more one-way clutches as an essential feature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/26—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms

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Abstract

本发明涉及一种机床主轴变速箱，变速箱包括箱体、输入轴和输出轴，输入轴固定连接有主输入齿轮，输出轴固定连接有主输出齿轮，变速组包括离合器、空心轴和实心轴，空心轴上部与离合器下半边固定，空心轴下部固定设有与主输入齿轮啮合的空心轴齿轮，实心轴上部与离合器上半边固定连接，实心轴下部设置有与主输入齿轮啮合的实心轴齿轮，实心轴通过轴承套接在输入空心轴内部且空心轴和实心轴同轴。本发明增强了传动链刚性，增加齿轮及轴上支撑轴承的寿命；减小变速箱内部腔体体积，使得齿轮箱更加稳定；避开了传动主轴变速箱里出现的内外滑动花键的设计，降低轴齿轮的加工难度、增加可靠性。

Description

机床主轴变速箱
技术领域
本发明属于机床传动设备领域，具体涉及一种机床主轴变速箱。
背景技术
当前机床多档位主轴变速箱均采用齿轮传动，换挡时使用气缸或液压缸控制换挡拨叉，拨动齿轮在花键轴滑动完成换挡动作，一般的花键轴要安装两只以上的齿轮，并且需要空间让齿轮在花键轴上滑动，就成为传动链中的一根长轴(长且中间无支撑)，传递动力时会使得花轴容易变形，齿轮间隙变大，啮合位置与静止状态误差大，容易造成该轴两端的支撑轴承寿命降低、轴上齿轮磨损加大和传递间隙随扭矩增大变化明显缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种机床主轴变速箱，该机构用平行轴连接离合器，避开不同传动变速比齿轮组之间的转速差，用离合器的交替分合控制机床主轴变速箱换挡。
本发明涉及一种机床主轴变速箱，包括箱体、输入轴和输出轴，输入轴固定连接有主输入齿轮，输出轴固定连接有主输出齿轮，输入轴和输出轴平行且均通过轴承连接箱体，箱体内还设置有至少一组变速模块，变速模块包括离合器、空心轴和实心轴，空心轴上部与离合器下半边固定，空心轴下部固定设有与主输入齿轮啮合的空心轴齿轮，实心轴上部与离合器上半边固定连接，实心轴下部设置有与主输入齿轮啮合的实心轴齿轮，实心轴通过轴承套接在输入空心轴内部且空心轴和实心轴同轴，空心轴和实心轴均与输入轴平行，空心轴和实心轴均通过轴承与箱体连接，离合器上部设置有离合器控制臂。
变速模块有1-5个。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
使每根轴的支撑充足，增强了传动链刚性，使得受力时齿轮啮合变位变小，增加齿轮及轴上支撑轴承的寿命；减小变速箱内部腔体体积，可以让轴支撑筋板更为密集，使得齿轮箱更加稳定；避开了传动主轴变速箱里出现的内外滑动花键的设计，轴与齿轮之间均为刚性连接，降低轴齿轮的加工难度、增加可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1主输入齿轮、2输入轴、3变速组、4离合器、5离合器控制臂、6箱体、7空心轴、8空心轴齿轮、9实心轴齿轮、10实心轴、11主输出齿轮、12输出轴。
具体实施方式
下面对照附图，通过对两档变速箱的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示的一种机床主轴变速箱，包括箱体6、输入轴2和输出轴12，输入轴2固定连接有主输入齿轮1，输出轴2固定连接有主输出齿轮11，输入轴2和输出轴12平行且均通过轴承连接箱体6，箱体6内还设置有至少一组变速模块3，变速模块3包括离合器4、空心轴7和实心轴10，空心轴7上部与离合器4下半边固定，空心轴7下部固定设有与主输入齿轮1啮合的空心轴齿轮8，实心轴10上部与离合器4上半边固定连接，实心轴10下部设置有与主输出齿轮11啮合的实心轴齿轮9，实心轴10通过轴承套接在空心轴7内部且空心轴和实心轴10同轴，空心轴7和实心轴10均与输入轴2平行，空心轴7和实心轴10均通过轴承与箱体6连接，离合器4上部设置有离合器控制臂5，所述变速模块3有2个并且变速模块3分布于输入轴两侧。
采用一个档位一套变速模块3的设计，所有的变速模块3采用空心轴7套实心轴10的设计方法。这样，在设计时每根轴在与齿轮连接后，都可以在尽可能近的位置设置支撑轴承，避免了长轴支撑不充分造成的易变性等缺陷。
控制换挡时，用液压、气动或电磁等方法，通过离合器控制臂5控制离合器4进行分合，就可以实现空心轴7和实心轴10之间动力传递，再通过实心轴10上的实心轴齿轮9带动输出轴12上的主输出齿轮11完成变速换挡功能。
设计时采用更多变速模块，就能得到更多的档位换挡功能。
本发明避开普通变速箱的花键轴细长、中间无法设计支撑的缺点，使每根轴的支撑充足，增强了传动链刚性，使得受力时齿轮啮合变位变小，增加齿轮及轴上支撑轴承的寿命；减小变速箱内部腔体体积，可以让轴支撑筋板更为密集，使得齿轮箱更加稳定；避开了传动主轴变速箱里出现的内外滑动花键的设计，轴与齿轮之间均为刚性连接，降低轴齿轮的加工难度、增加可靠性；若设计选用带扭矩保护的离合器，则还可以整套传动链不会受到过载扭矩的损坏。
上面是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，不论是在其形状或者结构上做任何变化，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种机床主轴变速箱，包括箱体(6)、输入轴(2)和输出轴(12)，输入轴(2)固定连接有主输入齿轮(1)，输出轴(2)固定连接有主输出齿轮(11)，输入轴(2)和输出轴(12)平行且均通过轴承连接箱体(6)，其特征在于所述箱体(6)内还设置有至少一组变速模块(3)，变速模块(3)包括离合器(4)、空心轴(7)和实心轴(10)，空心轴(7)上部与离合器(4)下半边固定，空心轴(7)下部固定设有与主输入齿轮(1)啮合的空心轴齿轮(8)，实心轴(10)上部与离合器(4)上半边固定连接，实心轴(10)下部设置有与主输出齿轮(11)啮合的实心轴齿轮(9)，实心轴(10)通过轴承套接在空心轴(7)内部且空心轴和实心轴(10)同轴，空心轴(7)和实心轴(10)均与输入轴(2)平行，空心轴(7)和实心轴(10)均通过轴承与箱体(6)连接，离合器(4)上部设置有离合器控制臂(5)。
2.根据权利要求1所述的机床主轴变速箱，其特征在于所述变速模块(3)有1-5个。
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