CN206230297U - 一种机床z轴传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机床Z轴传动机构，包括丝杠轴、电机、齿轮箱、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、偏心轴和偏心轴套，丝杠轴经轴承穿设在齿轮箱的一侧，第一齿轮同心固定在丝杠轴上，偏心轴直立固定在齿轮箱的中部，第二齿轮经轴承安装在偏心轴上，第一齿轮和第二齿轮相啮合，第三齿轮同心固定在第二齿轮上，电机安装在齿轮箱的另一侧的上端，电机的输出轴与第四齿轮同心固定连接，第四齿轮经轴承与偏心轴套相连，偏心轴套直立安装在齿轮箱上，第三齿轮与第四齿轮相啮合，电机的输出轴的中心线与丝杠轴的中心线平行；该Z轴传动机构可提高Z轴传动精度，保证精密的传动比，同时可大幅节约Z轴传动机构生产的时间成本和费用成本。

Description

一种机床Z轴传动机构

技术领域

本实用新型涉及一种机床上的传动机构，具体是一种机床Z轴传动机构。

背景技术

目前机床的Z轴传动普遍采用两种结构：一种是电机直联结构，另一种是同步带传动结构。电机直联结构通过电机座将电机固定于Z轴的顶部，并在电机的输出端连接减速机、联轴器和丝杠，电机带动丝杠旋转，实现Z轴的升降。同步带传动结构的电机通过同步带减速，间接带动Z轴升降。以上Z轴传动结构存在的主要问题是：1、成本及采购时间问题，减速机、同步带轮、同步带以及相应配套的组合轴承均为外购件，采购时间长，成本高； 2、对机床精度的影响问题，电机直联结构由于采用电机座将电机固定于Z轴的顶部，电机与机床联接不够紧密，距离大，从而导致电机震动对机床Z轴传动精度造成较大影响；同步带传动结构因采用同步带传动，传动效率较低，不能保证精密的传动比，且同步带寿命较短，需要频繁更换，影响机床精度和加工效果。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种机床Z轴传动机构，可提高Z轴传动精度，保证精密的传动比，同时可大幅节约Z轴传动机构生产的时间成本和费用成本。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床Z轴传动机构，包括丝杠轴、电机、齿轮箱、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、偏心轴和偏心轴套，所述的齿轮箱为闭合的箱体，所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、偏心轴和偏心轴套安装在所述的齿轮箱的内腔中，所述的齿轮箱的内腔中装有润滑油，所述的齿轮箱固定在机床滑鞍上，所述的丝杠轴经轴承穿设在所述的齿轮箱的一侧，所述的第一齿轮同心固定在所述的丝杠轴上，所述的偏心轴直立固定在所述的齿轮箱的中部，所述的偏心轴的上端加工有内六角孔，所述的第二齿轮经轴承安装在所述的偏心轴上，所述的第一齿轮和所述的第二齿轮相啮合，所述的第三齿轮同心固定在所述的第二齿轮上，所述的电机安装在所述的齿轮箱的另一侧的上端，所述的电机的输出轴与所述的第四齿轮同心固定连接，所述的第四齿轮经轴承与所述的偏心轴套相连，所述的偏心轴套通过定位销直立安装在所述的齿轮箱上，所述的第三齿轮与所述的第四齿轮相啮合，所述的电机的输出轴的中心线与所述的丝杠轴的中心线平行。

本实用新型的机床Z轴传动机构，采用齿轮传动代替传统的传动方式，并通过偏心轴和偏心轴套有效解决齿轮传动的消隙问题，提高Z轴传动精度，保证精密的传动比，同时，该机床Z轴传动机构采用齿轮传动，除电机、丝杠轴、普通轴承外的大部分零件一般机床生产厂家均可自制，无需采用变速箱等外购件，可大幅节约时间成本及费用成本。此外，该机床Z轴传动机构中，电机安装在机床滑鞍上方，可有效减小电机震动对机床加工精度造成的不利影响。

本实用新型的机床Z轴传动机构安装时，首先安装带有第一齿轮的丝杠轴，然后安装带有第二齿轮和第三齿轮的偏心轴；安装好偏心轴后，第一齿轮与第二齿轮之间存在传动间隙，可使用内六角扳手拧转偏心轴，对第一齿轮与第二齿轮间的传动间隙进行调节，直至第一齿轮与第二齿轮间的传动间隙被消除，再将偏心轴固定，即完成偏心轴的安装调试，此时可在齿轮箱与偏心轴的交界处画标识线，方便今后对传动机构的拆装，使装配更简单。最后安装电机端，装配时首先将偏心轴套、轴承、第四齿轮等组件装配到一起，再整体放入齿轮箱中。一般情况下，第三齿轮与第四齿轮之间存在传动间隙，此时可使用工具旋转偏心轴套，对第三齿轮与第四齿轮间的传动间隙进行调节，直至第三齿轮与第四齿轮间传动间隙被消除，之后在偏心轴套和齿轮箱上打上定位销，即完成电机端的安装调试，此时可在齿轮箱与偏心轴套交界处画标识线，便于后续拆装传动机构。工作时，电机工作，通过齿轮传动带动丝杠轴转动。

作为优选，所述的丝杠轴与所述的齿轮箱的上壁之间安装有第一深沟球轴承，所述的丝杠轴与所述的齿轮箱的下壁之间安装有圆柱滚子推力轴承和滑动轴承，所述的偏心轴与所述的第二齿轮之间安装有第二深沟球轴承，所述的第四齿轮与所述的偏心轴套之间安装有第三深沟球轴承。

作为优选，所述的偏心轴套内设有上下相通的第一安装孔和第二安装孔，所述的第一安装孔的内圆与所述的第二安装孔的内圆同心设置，所述的第一安装孔的内圆相对于其外圆偏心设置，所述的第二安装孔的内圆相对于其外圆偏心设置，所述的第一安装孔内安装有骨架油封，所述的第二安装孔内安装有所述的第三深沟球轴承。

作为优选，所述的偏心轴包括自上而下一体设置的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述的第一轴段与所述的第三轴段同心设置，所述的第二轴段相对于所述的第一轴段和第三轴段偏心设置，所述的第二齿轮经轴承安装在所述的第二轴段上，所述的第一轴段和所述的第三轴段分别嵌设在所述的齿轮箱的上壁和下壁。

作为优选，所述的第一齿轮通过键连接同心固定在所述的丝杠轴上，所述的第三齿轮经螺钉同心固定在所述的第二齿轮上，所述的电机的输出轴与所述的第四齿轮经胀紧套同心固定连接，所述的偏心轴的中部穿设有长螺栓，所述的长螺栓与所述的齿轮箱螺纹连接。

作为优选，所述的第四齿轮的下端安装有甩油环，所述的甩油环位于所述的齿轮箱的内腔中。甩油环用于将齿轮箱内的润滑油甩开，使各个传动部位得到有效润滑。

作为优选，所述的齿轮箱的一侧侧壁上安装有液位计。通过液位计可实时查看齿轮箱内的润滑油油量。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、电机的安装位置靠近丝杠轴，与机床安装紧密，可最大程度减小电机震动对机床加工精度造成的不利影响；2、采用的齿轮传动相比同步带传动等传统传动方式，具有传动平稳、传动比精确、工作可靠、效率高、寿命长的优点，并具有使用功率高、速度快和适用的尺寸范围大等特点；3、除电机、丝杠轴、普通轴承外的大部分零件一般机床生产厂家均可自制，实现快速加工，所需加工时间为几天到一周不等，远低于几周到几个月不等的外购时间，自制的整套传动机构的加工成本仅为2000元左右，而传统的电机直联结构中仅一件减速机和联轴器的外购费用即达到上万元，传统的同步带传动结构中的一套组合轴承的采购成本即达7000-8000元，本实用新型可大幅节约Z轴传动机构生产的时间成本及费用成本。

附图说明

图1为实施例的机床Z轴传动机构的结构示意图；

图2为实施例中偏心轴的结构示意图；

图3为实施例中偏心轴套的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例的机床Z轴传动机构，如图1所示，包括丝杠轴1、电机2、齿轮箱3、第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43、第四齿轮44、偏心轴5和偏心轴套6，齿轮箱3为闭合的箱体，第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43、第四齿轮44、偏心轴5和偏心轴套6安装在齿轮箱3的内腔31中，齿轮箱3的内腔31中装有润滑油（图中未示出），齿轮箱3的一侧侧壁上安装有液位计32，齿轮箱3固定在机床滑鞍8上，丝杠轴1的上端与丝母座9相连，丝杠轴1经轴承穿设在齿轮箱3的一侧，丝杠轴1与齿轮箱3的上壁之间安装有第一深沟球轴承11，丝杠轴1与齿轮箱3的下壁之间安装有圆柱滚子推力轴承12和滑动轴承13，第一齿轮41通过键连接同心固定在丝杠轴1上，偏心轴5直立固定在齿轮箱3的中部，偏心轴5的中部穿设有长螺栓56，长螺栓56与齿轮箱3螺纹连接，偏心轴5与第二齿轮42之间安装有第二深沟球轴承51，偏心轴5的上端加工有内六角孔52，第二齿轮42经轴承安装在偏心轴5上，第一齿轮41和第二齿轮42相啮合，第三齿轮43经螺钉同心固定在第二齿轮42上，电机2安装在齿轮箱3的另一侧的上端，电机2的输出轴21与第四齿轮44经胀紧套同心固定连接，第四齿轮44经轴承与偏心轴套6相连，第四齿轮44与偏心轴套6之间安装有第三深沟球轴承22，第四齿轮44的下端安装有甩油环7，甩油环7位于齿轮箱3的内腔31中，偏心轴套6通过定位销直立安装在齿轮箱3上，第三齿轮43与第四齿轮44相啮合，电机2的输出轴21的中心线与丝杠轴1的中心线平行。

本实施例中，如图2所示，偏心轴5包括自上而下一体设置的第一轴段53、第二轴段54和第三轴段55，第一轴段53与第三轴段55同心设置，第二轴段54相对于第一轴段53和第三轴段55偏心设置，第二齿轮42经轴承安装在第二轴段54上，第一轴段53和第三轴段55分别嵌设在齿轮箱3的上壁和下壁；如图3所示，偏心轴套6内设有上下相通的第一安装孔61和第二安装孔62，第一安装孔61的内圆与第二安装孔62的内圆同心设置，第一安装孔61的内圆相对于其外圆偏心设置，第二安装孔62的内圆相对于其外圆偏心设置，第一安装孔61内安装有骨架油封63，第二安装孔62内安装有第三深沟球轴承22。

添加的润滑油的液面高度可在第一齿轮41的下端面以上10mm左右，工作时，电机2工作，通过齿轮传动带动丝杠轴1转动，随着四个齿轮及甩油环7的旋转，润滑油被带至各个传动部位。

Claims (7)

1.一种机床Z轴传动机构，其特征在于：包括丝杠轴、电机、齿轮箱、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、偏心轴和偏心轴套，所述的齿轮箱为闭合的箱体，所述的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、偏心轴和偏心轴套安装在所述的齿轮箱的内腔中，所述的齿轮箱的内腔中装有润滑油，所述的齿轮箱固定在机床滑鞍上，所述的丝杠轴经轴承穿设在所述的齿轮箱的一侧，所述的第一齿轮同心固定在所述的丝杠轴上，所述的偏心轴直立固定在所述的齿轮箱的中部，所述的偏心轴的上端加工有内六角孔，所述的第二齿轮经轴承安装在所述的偏心轴上，所述的第一齿轮和所述的第二齿轮相啮合，所述的第三齿轮同心固定在所述的第二齿轮上，所述的电机安装在所述的齿轮箱的另一侧的上端，所述的电机的输出轴与所述的第四齿轮同心固定连接，所述的第四齿轮经轴承与所述的偏心轴套相连，所述的偏心轴套通过定位销直立安装在所述的齿轮箱上，所述的第三齿轮与所述的第四齿轮相啮合，所述的电机的输出轴的中心线与所述的丝杠轴的中心线平行。

2.根据权利要求1所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的丝杠轴与所述的齿轮箱的上壁之间安装有第一深沟球轴承，所述的丝杠轴与所述的齿轮箱的下壁之间安装有圆柱滚子推力轴承和滑动轴承，所述的偏心轴与所述的第二齿轮之间安装有第二深沟球轴承，所述的第四齿轮与所述的偏心轴套之间安装有第三深沟球轴承。

3.根据权利要求2所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的偏心轴套内设有上下相通的第一安装孔和第二安装孔，所述的第一安装孔的内圆与所述的第二安装孔的内圆同心设置，所述的第一安装孔的内圆相对于其外圆偏心设置，所述的第二安装孔的内圆相对于其外圆偏心设置，所述的第一安装孔内安装有骨架油封，所述的第二安装孔内安装有所述的第三深沟球轴承。

4.根据权利要求1所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的偏心轴包括自上而下一体设置的第一轴段、第二轴段和第三轴段，所述的第一轴段与所述的第三轴段同心设置，所述的第二轴段相对于所述的第一轴段和第三轴段偏心设置，所述的第二齿轮经轴承安装在所述的第二轴段上，所述的第一轴段和所述的第三轴段分别嵌设在所述的齿轮箱的上壁和下壁。

5.根据权利要求1所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的第一齿轮通过键连接同心固定在所述的丝杠轴上，所述的第三齿轮经螺钉同心固定在所述的第二齿轮上，所述的电机的输出轴与所述的第四齿轮经胀紧套同心固定连接，所述的偏心轴的中部穿设有长螺栓，所述的长螺栓与所述的齿轮箱螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的第四齿轮的下端安装有甩油环，所述的甩油环位于所述的齿轮箱的内腔中。

7.根据权利要求1所述的一种机床Z轴传动机构，其特征在于：所述的齿轮箱的一侧侧壁上安装有液位计。