CN203738077U - 曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其机床床身前后相应配置有通过传动杠传动的前主轴箱和副主轴箱，在机床床身的床头侧设有通过驱动机构驱动前主轴箱的主电机，所述驱动机构为第一同步带机构。依据本实用新型可以减小曲轴精磨前的扭转误差，并提高角度分度的精度。

Description

曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构

技术领域

本实用新型涉及一种专用数控车床上的主轴减速传动机构。

背景技术

2012年8月以来，针对国内汽车、柴油机行业，进行了全面的市场调研。我国汽车发动机及其主要零部件产品的制造企业在600家以上。国产发动机的国内配套市场覆盖率达到90%以上，曲轴国内加工批量需求增加，曲轴加工设备需求油然而生。

根据调研发现，国内发动机制造行业中，各类曲轴的轴颈加工大多还仅限于普通数控车床，虽然近两年针对曲轴连杆颈粗、精车加工而设计的各种类型的全机能数控车床，国内多家机床厂家有所开发，但局限于曲轴自身的刚性差、装夹特殊等因素，曲轴连杆颈加工中的前后主轴同步结构设计成为制约曲轴连杆颈精加工的一个难点。

曲轴连杆颈数控车床为双主轴箱结构，床身头尾均有一个，床头箱为前主轴箱，后主轴箱称为副主轴箱，主电机配置床头，通过齿轮传动机构驱动前主轴箱，然后前主轴箱与副主轴箱之间通过传动杠进行动力传递。

齿轮传动存在齿间间隙和齿向间隙，存在一定得传动误差，影响整体的加工精度，主要体现在扭转误差和角度分度误差。为了降低齿间间隙和齿向间隙对传动的影响，通常采用消隙结构，势必会会增加结构的复杂性，并且调整起来也非常困难，并降低了齿轮传动的效率。另外，齿轮传动的典型特点之一是噪声比较大，且轮体整体尺寸比较大，影响床身布局。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，减小曲轴精磨前的扭转误差，并提高角度分度的精度。

本实用新型采用的技术方案为：

一种曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其机床床身前后相应配置有通过传动杠传动的前主轴箱和副主轴箱，在机床床身的床头侧设有通过驱动机构驱动前主轴箱的主电机，所述驱动机构为第一同步带机构。

从上述结构可以看出，依据本实用新型，采用同步带取代齿轮传动，除了同步带传动相比于齿轮传动固有的优点外，对精度要求比较高的曲轴工件加工所需要的扭转误差和角度分度误差，通过同步带驱动齿轮传动可显著降低，同步带与带轮之间不存在间隙，因而不会影响扭转误差和角度分度误差的问题。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，第一同步带机构的带轮轴与带轮的连接结构为过盈连接。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，所述过盈连接为基于胀套连接的过盈连接。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，所述第一同步带机构包括设置在主电机电机轴上的主电机带轮、设置在前主轴箱下部主带轮轴上的主带轮，以及配置在主带轮与主电机带轮上的第一同步带。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，前主轴箱所配前主轴通过第二同步带机构连接所述主电机轴，且第二同步带机构的带轮与相应带轮轴通过胀套连接。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，所述第二同步带机构带有张紧结构。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，所述张紧结构为设置在第二同步带机构所属同步带带圈的张紧轮。

上述曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，所述传动杠与前主轴箱间通过万向结合子连接。

附图说明

图1为主轴带轮的胀套连接结构示意图。

图2为曲轴连杆颈书库车床布局图。

图中：1.主电机带轮，2.I轴大带轮，3.I级同步带，4.主带轮支架，5.I轴小带轮，6.II级同步带张紧结构，7.II级同步带,8.前主轴箱，9.万向结合子，10.传动杠，11.副主轴箱，12.偏心夹具，13.专用刀盘，14.曲轴工件，15.机床床身，16.主轴同步带轮,17.主电机；18.主轴带轮胀套，19.主轴。 

具体实施方式

参照说明附图2，一种曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其机床床身15为卧式结构，前后相应配置有通过传动杠10传动的前主轴箱8和副主轴箱11，在机床床身15的床头侧设有通过驱动机构驱动前主轴箱8的主电机17，所述驱动机构为第一同步带机构，如图1左端所示的结构部分，由主电机带轮1、I轴大带轮2和I轴同步带3构成，I轴大带轮2为主带轮，相应的主带轮支架4设置在前主轴箱8的下部。

通常，同步带是以钢丝绳或玻璃纤维为强力层，外覆以聚氨酯或氯丁橡胶的环形带，带的内周制成齿状，使其与齿形带轮啮合。同步带传动时，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用温度-20℃―80℃，v<50m/s，P<300kW,i<10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。

同步带虽然也是通过啮合实现的传动，但不会产生齿间间隙，也无需润滑，也就不需要齿顶间隙，因此不会产生影响曲轴精磨前的扭转误差及角度分度误差。

同步带由于不会产生刚性的啮合冲击，因而工作时的噪声会比较小。

现有的带轮通常通过键连接接合于带轮轴上，这种连接方式容易产生配合间隙，且会产生带轮与带轮轴的同轴度误差。为此，第一同步带机构的带轮轴与带轮的连接结构为过盈连接，通过摩擦传动，能够产生良好的同轴度。

通过单纯的轴孔配合的过盈连接装拆难度比较大，因此可以采用如型面连接的结构形式。

在进一步改进的结构中，可以使用胀套连接实现过盈连接。

胀套属于机械通用零部件范畴，用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

（一）使用胀套使主机零件制造和安装简单。安装胀套的轴和孔的加工不像过盈配合那样要求高精度的制造公差。胀套安装时无须加热，冷却或加压设备，只需将螺栓按要求的力矩拧紧即可。且调整方便，可以将轮毂在轴上方便地调整到所需位置。胀套也可用来联结焊接性差的零件。

（二）胀套的使用寿命长.。

（三）胀套在超载时，将失去联结作用，可以保护设备不受损害。

（四）胀套联结可以承受多重负荷，其结构可以做成多种样式。根据安装负荷大小，还可以多个胀套串联使用。

（五）胀套拆卸方便，即可使被联结件容易拆。胀紧时，接触面紧密贴合不易锈蚀，也便于拆开。

在图1所示的结构中，所述第一同步带机构包括设置在主电机电机轴上的主电机带轮1、设置在前主轴箱8下部主带轮轴上的主带轮，以及配置在主带轮与主电机带轮上的第一同步带，由于同步带传动的距离比较远，因而，相比于齿轮传动，整体结构要紧凑得多。

前主轴箱所配前主轴通过第二同步带机构连接所述主电机轴，且第二同步带机构的带轮与相应带轮轴通过胀套连接，如图2所示的II级同步带7所对应的同步带机构，进一步调整传动比和调整传动布局。

为了进一步提高传动精度，所述第二同步带机构带有张紧结构。

如图2所示，所述张紧结构为设置在第二同步带机构所属同步带带圈的张紧轮，如图2所示的II级同步带张紧结构2。

张紧还可以采用调整轴距的方式进行张紧。

所述传动杠10与前主轴箱8间通过万向结合子9连接，降低同轴度问题所产生的传动干涉现象。其中的万向结合子9即为常说的万向节或者说万向联轴器。

如前所述，将曲轴连杆颈数控车床主轴驱动选用双级同步带减速结构（见附图2），配合使用主轴同步带张紧结构，起到消除传动间隙的作用，降低了主轴驱动同步带的传动误差，并且使得前、后主轴驱动系统误差可调整性增强。设计避免了曲轴连杆颈数控车床主、副主轴床头箱使用齿轮传动引起的同步驱动误差过大，同时降低了传动的噪音，确保了主传动的平稳，改善了机床的操作环境。

主轴带轮采用涨套结构（见附图1），使机床前后同步的精确调整更加方便、精确。前、后专用偏心工装（见附图2）同时夹紧曲轴主轴颈，将曲轴连杆颈中心偏移到机床的主轴中心，利用曲轴加工专用盘式刀盘（见附图2）上的刀具对连杆颈外圆及端面进行车削。

主、副主轴是由前后主副通过一根主传动杠同步驱动（见附图2），传动杠使用抽拉结构，可以根据工件长短调整工装间距。

本次结构设计，起到消除传动间隙的作用，降低了主轴驱动同步带的传误差，并且使得前、后主轴驱动系统误差可调整性增强，最终提高了曲轴连杆颈的加工的精度。

Claims (8)

1.一种曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其机床床身（15）前后相应配置有通过传动杠（10）传动的前主轴箱（8）和副主轴箱（11），在机床床身（15）的床头侧设有通过驱动机构驱动前主轴箱（8）的主电机（17），其特征在于，所述驱动机构为第一同步带机构。

2.根据权利要求1所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，第一同步带机构的带轮轴与带轮的连接结构为过盈连接。

3.根据权利要求2所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，所述过盈连接为基于胀套连接的过盈连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，所述第一同步带机构包括设置在主电机电机轴上的主电机带轮（1）、设置在前主轴箱（8）下部主带轮轴上的主带轮，以及配置在主带轮与主电机带轮上的第一同步带。

5.根据权利要求4所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，前主轴箱所配前主轴通过第二同步带机构连接所述主电机轴，且第二同步带机构的带轮与相应带轮轴通过胀套连接。

6.根据权利要求5所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，所述第二同步带机构带有张紧结构。

7.根据权利要求6所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，所述张紧结构为设置在第二同步带机构所属同步带带圈的张紧轮。

8.根据权利要求1所述的曲轴连杆颈数控车床主轴双级同步带减速传动结构，其特征在于，所述传动杠（10）与前主轴箱（8）间通过万向结合子（9）连接。