CN116146704A - 一种大扭矩的主轴传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大扭矩的主轴传动装置，旨在提供一种阶段性改变扭矩的大扭矩的主轴传动装置，其技术方案要点是，包括电机，电机出口处设有电机座，电机出口贯穿电机座至外部，电机座位于电机出口一侧还设有传动主轴，传动主轴出口还设有齿轮轴A，电机座上还设有伸缩杆，伸缩杆设有与齿轮轴A啮合的齿轮轴C，齿轮轴C包括上齿轮及与上齿轮为一体结构的下齿轮，上齿轮直径大于下齿轮直径，电机座一侧还设有传动连接杆，电机一侧还设有换挡油缸，换挡油缸出口还设有换挡块，传动连接杆位于靠近电机一端还设有齿轮轴B，齿轮轴B包括前齿轮及与前齿轮一体结构的后齿轮，所述后齿轮直径大于前齿轮直径，所述齿轮轴B整体水平高度大于齿轮轴C。

Description

一种大扭矩的主轴传动装置

技术领域

本发明涉及传动设备领域，具体涉及一种大扭矩的主轴传动装置。

背景技术

按照结构分齿轮传动、带传动、直联传动和电主轴等几种方式。1、齿轮传动方式，带有变速齿轮的主传动是大、中型数控机床采用较多的传动变速方式。这种方式通过少数几对齿轮降速，扩大输出转矩，满足主轴低速时对输出转矩特性的要求。数控机床在交流或直流电动机无级变速的基础上配以齿轮变速,使之成为分段无级变速。2、带传动方式。为带传动方式,这种方式主要应用在转速较高、变速范围不大的小型数控机床上，电动机本身的调整就能满足要求，不用齿轮变速，可避免齿轮传动时引起振动和噪声的缺点，但它只能适用于低扭矩特性要求。常用的有平带、V带同步齿形带、多楔带。

目前，公开号为CN114937568A的中国专利公开了一种新型高压联锁机构，它包括：操作件，其包括锁定辅助件、操作传动件和转动锁定件，锁定辅助件和操作传动件均设置在柜体上，转动锁定件在操作传动件上；状态显示件，其包括状态指示轴、减速传动件和触电联动件，状态指示轴和减速传动件均设置在操作传动件上，并且减速传动件将操作传动件转速减速后传递带动状态指示轴转动；联动接地件，其包括第一锥齿轮和中继齿轮件，第一锥齿轮设置在操作传动件上，中继齿轮件设置在接地开关上，第一锥齿轮和中继齿轮件将传动主轴扭矩传递至接地开关实现合闸和分闸。

这种新型高压联锁机构虽然能够安全性高、操作机构设计合理、操作简单、适合使用在大容量高压设备中，能够避免操作人员误操作和误伤，但是往往在机床上使用的时候无法改变扭矩。

发明内容

本发明的一目的是提供一种大扭矩的主轴传动装置，其具有通过换挡而改变主轴的转速与所需的扭力，增大了机床在不同场合的使用性，提高市场竟争力的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大扭矩的主轴传动装置，包括电机，所述电机出口处设有电机座，所述电机出口贯穿电机座至外部，所述电机座位于电机出口一侧还设有传动主轴，所述传动主轴出口还设有齿轮轴A，所述电机座上还设有伸缩杆，所述伸缩杆设有与齿轮轴A啮合的齿轮轴C，所述齿轮轴C包括靠近电机一侧的上齿轮及与上齿轮为一体结构的下齿轮，所述上齿轮直径大于下齿轮直径，所述电机座一侧还设有传动连接杆，所述电机一侧还设有换挡油缸，所述换挡油缸出口还设有换挡块，所述传动连接杆位于靠近电机一端还设有齿轮轴B，所述齿轮轴B包括靠近电机一侧的前齿轮及与前齿轮一体结构的后齿轮，所述后齿轮直径大于前齿轮直径，所述齿轮轴B整体水平高度大于齿轮轴C。

通过采用上述技术方案，设置了换挡块以及换挡油缸可以有效的在使用过程中调节扭矩，从而保证车床在不同环境下使用的需求，整个调节过程需要在停机的状态下进行调节。

进一步设置：所述齿轮轴C上还设有与伸缩杆连接的连接轴承，所述换挡块与连接轴承连接。

通过采用上述技术方案，便于整个齿轮轴C可以上下进行换挡。

进一步设置：所述换挡块与换挡油缸出口通过螺母固定连接。

通过采用上述技术方案，设有得螺母可以使得整个设备方便安装与拆卸。

进一步设置：所述传动连接杆底部还设有同步齿轮。

通过采用上述技术方案，设有得同步齿轮可以有效得将动力传输出去。

进一步设置：所述传动连接杆底部还设有底座，所述底座一侧还设有输出座，所述输出座上设有与同步齿轮啮合的输出齿轮，所述输出齿轮上还设有齿轮主轴。

通过采用上述技术方案，设有的齿轮主轴可以有效的将传输动力传输到需要的地方。

进一步设置：所述换挡油缸顶端还设有固定装置，所述固定装置包括位于换挡油缸顶端设有的连接板、位于连接板上设有的固定螺栓及位于连接板上设有的夹持块。

通过采用上述技术方案，设有的固定气缸可以有效的将换挡油缸进行安装，从而可以保证拆卸与安装的便捷。

进一步设置：所述齿轮主轴上还设有行星减速装置，所述行星减速装置包括位于底座上设有的底盘、与齿轮主轴通过第一稳固装置连接的转动轴，所述转动轴上还通过第二稳固装置连接的输出杆，所述第一稳固装置包括位于齿轮主轴上设有的第一内圈、位于第一内圈上设有的第一无线电磁器及位于第一无线电磁器顶端设有的第一弧形辊轴，所述第一弧形辊轴上还设有第一外圈，所述转动轴上还设有与第一外圈固定连接的太阳齿轮，所述太阳齿轮转动套设于齿轮主轴上，所述底盘上还设有与太阳齿轮啮合的行星齿轮，所述底盘四周还设有外壳，所述外壳上设有凹槽，所述凹槽内设有与行星齿轮啮合的内齿轮环，所述输出杆上还固定连接有与内齿轮环啮合的连接齿轮，所述第二稳固装置包括位于转动轴上设有的第二内圈、位于第二内圈上设有的第二无线电磁器及位于第二无线电磁器顶端设有的第二弧形辊轴，所述第二弧形辊轴上还设有第二外圈，所述第二外圈与输出杆固定连接。

通过采用上述技术方案，设有的行星减速装置可以有效的对整个设备进行进一步减速，而在不使用的状态下可以跳过行星减速装置，从而有效的进行针对不同需求进行不同的扭矩的改变。

进一步设置：所述外壳上还设有与第一无线电磁器及第二无线电磁器电连接的控制按钮，所述换挡油缸出口还设有与控制按钮匹配的下压杆。

通过采用上述技术方案，可以有效的通过下压杆来控制是否继续进行减速，一方面可以换挡油缸可以有效的进行换挡，另一方面继续下压可以有效的启动行星减速装置，更好的进行增加扭矩的作用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过换挡而改变主轴的转速与所需的扭力，增大了机床在不同场合的使用性，提高市场竟争力，同时在换挡油缸的作用下可以有效的进行调节所需的扭力，并且可以进一步的对输出端的扭力继续进一步的调节，使得可切换的状态更多。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是大扭矩的主轴传动装置整体结构示意图；

图2是大扭矩的主轴传动装置正视图；

图3是大扭矩的主轴传动装置用于显示行星齿轮结构示意图；

图4是大扭矩的主轴传动装置行星齿轮内部结构示意图。

图中，1、电机；2、电机座；3、传动主轴；4、齿轮轴A；5、伸缩杆；51、齿轮轴C；6、传动连接杆；7、换挡油缸；8、换挡块；9、齿轮轴B；10、连接轴承；13、螺母；14、同步齿轮；15、底座；16、输出座；17、输出齿轮；18、齿轮主轴；19、固定装置；20、连接板；21、固定螺栓；22、夹持块；23、行星减速装置；231、底盘；232、第一稳固装置；2321、第一内圈；2322、第一无线电磁器；2323、第一弧形辊轴；2324、第一外圈；233、转动轴；234、第二稳固装置；2341、第二内圈；2342、第二无线电磁器；2343、第二弧形辊轴；2344、第二外圈；235、输出杆；236、太阳齿轮；237、行星齿轮；238、外壳；239、凹槽；240、内齿轮环；241、连接齿轮；24、控制按钮；25、下压杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本发明所采用的技术方案是：一种大扭矩的主轴传动装置，如图1及图2所示，包括电机1，电机1出口处设有电机座2，电机1出口贯穿电机座2至外部，电机座2位于电机1出口一侧还设有传动主轴3，传动主轴3出口还设有齿轮轴A4，在电机座2上还设有伸缩杆5，而伸缩杆5设有与齿轮轴A4啮合的齿轮轴C51，同时齿轮轴C51包括靠近电机1一侧的上齿轮及与上齿轮为一体结构的下齿轮，上齿轮直径大于下齿轮直径，电机1座一侧还设有传动连接杆6，而电机1一侧还设有换挡油缸7，换挡油缸7出口还设有换挡块8，传动连接杆6位于靠近电机1一端还设有齿轮轴B9，齿轮轴B9包括靠近电机1一侧的前齿轮及与前齿轮一体结构的后齿轮，后齿轮直径大于前齿轮直径，齿轮轴B9整体水平高度大于齿轮轴C51，齿轮轴C51上还设有与伸缩杆5连接的连接轴承10，同时换挡块8与连接轴承10连接，换挡块8与换挡油缸7出口通过螺母13固定连接。

在传动连接杆6底部还设有同步齿轮14，传动连接杆6底部还设有底座15，底座15一侧还设有输出座16，而输出座16上设有与同步齿轮14啮合的输出齿轮17，在输出齿轮17上还设有齿轮主轴18，换挡油缸7顶端还设有固定装置19，固定装置19包括位于换挡油缸7顶端设有的连接板20，同时连接板20上设有的固定螺栓21，并且在连接板20上设有夹持块22。

如图3及图4所示，齿轮主轴18上还设有行星减速装置23，行星减速装置23包括位于底座15上设有的底盘231，底盘231四周还设有外壳238，在齿轮主轴18上设有通过第一稳固装置232连接的转动轴233，转动轴233上还设有通过第二稳固装置234连接的输出杆235，其中第一稳固装置232包括位于齿轮主轴18上设有的第一内圈2321，在第一内圈2321上设有的第一无线电磁器2322，而第一无线电磁器2322顶端设有的第一弧形辊轴2323，同时第一弧形辊轴2323上还设有第一外圈2324，整个转动轴233上还设有与第一外圈2324固定连接的太阳齿轮236，太阳齿轮236转动套设于转动轴233上，底盘231上还设有与太阳齿轮236啮合的行星齿轮237

在外壳238上设有凹槽239，凹槽239内设有与行星齿轮237啮合的内齿轮环240，输出杆235上还固定连接有与内齿轮环240啮合的连接齿轮241，而第二稳固装置234包括位于转动轴233上设有的第二内圈2341、位于第二内圈2341上设有的第二无线电磁器2342及位于第二无线电磁器2342顶端设有的第二弧形辊轴2343，在第二弧形辊轴2343上还设有第二外圈2344，第二外圈2344与输出杆235固定连接，整个外壳238上还设有与第一无线电磁器2322及第二无线电磁器2342电连接的控制按钮24，在换挡油缸7出口还设有与控制按钮24匹配的下压杆25。

其主要工作原理如下：电机1通过联轴器与齿轮轴连接，进行力矩传动，电机1安装在电机1座上，电机1座为箱体结构，正前方开有大型方孔，方便后期对联轴器的安装与拆卸，齿轮轴A4与齿轮轴C51常啮合，齿轮轴A4通过轴承固定，齿轮轴C51为上下两个齿轮结构的共同体，为上大下小，通过换挡油缸7与换挡块8进行上下换挡；换挡块8连接着齿轮轴C51，齿轮轴C51分别设计的高低两个大小不一样的齿，同时分别连接着齿轮轴B9，齿轮轴B9同样设计有大小两个齿轮，但齿轮的整体高度要大于齿轮轴C51，安装时齿轮轴C51大齿朝上，小齿端朝下安装，而齿轮轴B9则为大齿轮端朝下，小齿端朝上安装。

进行换挡过程中为停机状态，同时由于齿轮表面都带有斜面因此可以有效的进行卡入及滑出，当换挡油缸7往上运动时，带动齿轮轴C51往上运动并齿轮轴C51的大端与齿轮轴B9的小端齿轮啮合，进而改变转速进行加速；

当换挡油缸7往下运动时，带动齿轮轴C51往下运动并齿轮轴C51的小端与齿轮轴B9的大端齿轮啮合，进而改变转速减速；

齿轮轴B9安装在传动连接杆6上，传动连接杆6下方设计同步齿轮14，同步齿轮14与输出齿轮17啮合，传动连接杆6上下通过轴承连接固定。

而当整个换挡的进行过程中，换挡气缸在初始位置时，由于下压杆25没有下压，从而行星减速装置23将不会接入到整个传动主轴3上，此时的第一无线电磁器2322为松开状态，第二无线电磁器2342为锁紧状态，从而齿轮主轴18的转动将会带动转动轴233转动，从而带动输出杆235转动，而输出杆235由于转动将会带动连接齿轮241的转动，并将内齿轮环240带动，从而反向打动行星齿轮237与太阳齿轮236的转动，而由于太阳齿轮236套设于转动轴233上并于转动轴233转动连接，从而并不会影响到转动轴233的转动，整个行星减速装置23处于空转的状态，此时齿轮主轴18的转动动力将会直接传递给输出杆235。

当下压杆25下压后将会启动控制按钮24，此时第一无线电磁器2322为锁紧状态，而第二无线电磁器2342为松开状态，此时齿轮主轴18将会带动太阳齿轮236转动，而太阳齿轮236将会带动行星齿轮237转动，从而带动内齿轮环240转动，而内齿轮环240将会带动连接齿轮241转动，由于第二无线电磁器2342松开，因此会直接带动输出杆235转动，从而相当于接入了整个行星减速装置23。

以上是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种大扭矩的主轴传动装置，包括电机（1），其特征在于：所述电机（1）出口处设有电机座（2），所述电机（1）出口贯穿电机座（2）至外部，所述电机座（2）位于电机（1）出口一侧还设有传动主轴（3），所述传动主轴（3）出口还设有齿轮轴A（4），所述电机（1）座上还设有伸缩杆（5），所述伸缩杆（5）设有与齿轮轴A（4）啮合的齿轮轴C（51），所述齿轮轴C（51）包括靠近电机（1）一侧的上齿轮及与上齿轮为一体结构的下齿轮，所述上齿轮直径大于下齿轮直径，所述电机座（2）一侧还设有传动连接杆（6），所述电机（1）一侧还设有换挡油缸（7），所述换挡油缸（7）出口还设有换挡块（8），所述传动连接杆（6）位于靠近电机（1）一端还设有齿轮轴B（9），所述齿轮轴B（9）包括靠近电机（1）一侧的前齿轮及与前齿轮一体结构的后齿轮，所述后齿轮直径大于前齿轮直径，所述齿轮轴B（9）整体水平高度大于齿轮轴C（51）。

2.根据权利要求1所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述齿轮轴C（51）上还设有与伸缩杆（5）连接的连接轴承（10），所述换挡块（8）与连接轴承（10）连接。

3.根据权利要求2所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述换挡块（8）与换挡油缸（7）出口通过螺母（13）固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述传动连接杆（6）底部还设有同步齿轮（14）。

5.根据权利要求1所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述传动连接杆（6）底部还设有底座（15），所述底座（15）一侧还设有输出座（16），所述输出座（16）上设有与同步齿轮（14）啮合的输出齿轮（17），所述输出齿轮（17）上还设有齿轮主轴（18）。

6.根据权利要求1所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述换挡油缸（7）顶端还设有固定装置（19），所述固定装置（19）包括位于换挡油缸（7）顶端设有的连接板（20）、位于连接板（20）上设有的固定螺栓（21）及位于连接板（20）上设有的夹持块（22）。

7.根据权利要求5所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述齿轮主轴（18）上还设有行星减速装置（23），所述行星减速装置（23）包括位于底座（15）上设有的底盘（231）、与齿轮主轴（18）通过第一稳固装置（232）连接的转动轴（233），所述转动轴（233）上还通过第二稳固装置（234）连接的输出杆（235），所述第一稳固装置（232）包括位于齿轮主轴（18）上设有的第一内圈（2321）、位于第一内圈（2321）上设有的第一无线电磁器（2322）及位于第一无线电磁器（2322）顶端设有的第一弧形辊轴（2323），所述第一弧形辊轴（2323）上还设有第一外圈（2324），所述转动轴（233）上还设有与第一外圈（2324）固定连接的太阳齿轮（236），所述太阳齿轮（236）转动套设于齿轮主轴（18）上，所述底盘（231）上还设有与太阳齿轮（236）啮合的行星齿轮（237），所述底盘（231）四周还设有外壳（238），所述外壳（238）上设有凹槽（239），所述凹槽（239）内设有与行星齿轮（237）啮合的内齿轮环（240），所述输出杆（235）上还固定连接有与内齿轮环（240）啮合的连接齿轮（241），所述第二稳固装置（234）包括位于转动轴（233）上设有的第二内圈（2341）、位于第二内圈（2341）上设有的第二无线电磁器（2342）及位于第二无线电磁器（2342）顶端设有的第二弧形辊轴（2343），所述第二弧形辊轴（2343）上还设有第二外圈（2344），所述第二外圈（2344）与输出杆（235）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种大扭矩的主轴传动装置，其特征在于：所述外壳（238）上还设有与第一无线电磁器（2322）及第二无线电磁器（2342）电连接的控制按钮（24），所述换挡油缸（7）出口还设有与控制按钮（24）匹配的下压杆（25）。

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