CN206393315U - 立式加工中心齿轮传动装置 - Google Patents

Abstract

一种立式加工中心齿轮传动装置，包括电机、位于电机的一侧的主轴、连接电机的输出轴的主动齿轮、平行于主轴的转动轴、设于转动轴上的滑动组件和传动齿轮、设于主轴上的低速从动齿轮和高速从动齿轮、设于滑动组件上的低速换挡齿轮和高速换挡齿轮及枢接滑动组件的推套机构；主动齿轮啮合传动齿轮；滑动组件位于传动齿轮远离电机的一侧；低速从动齿轮位于高速从动齿轮远离电机的一侧；低速换挡齿轮和高速换挡齿轮分别与低速从动齿轮和高速从动齿轮相匹配。本实用新型不仅能兼顾好的高速轻快加工性能和好的低速切削加工性能，而且本方案结构简单，且成本低。

Description

立式加工中心齿轮传动装置

技术领域

本实用新型涉及数控加工设计与制造技术，尤其涉及一种立式加工中心齿轮传动装置。

背景技术

传统的加工中心都是由主轴电机通过同步带来驱动主轴转动，或者由主轴电机通过联轴器来带动主轴转动，又或者直接由电主轴来实现等等，这些方案存在的缺点是当满足高速轻快加工性能好时，则低速重切削加工性能很差，而当满足低速重切削加工性能好时，则高速轻快加工性能很差。目前市场上出现了一些能兼顾高速轻快加工性能及低速重切削加工性能都好的齿轮传动装置，但是这些齿轮传动装置的结构较复杂，成本也比较高。

实用新型内容

基于此，本实用新型针对上述问题，提供一种能兼顾好的高速轻快加工性能和好的低速切削加工性能，结构简单，且成本低的立式加工中心齿轮传动装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种的立式加工中心齿轮传动装置，包括电机、位于所述电机的一侧的主轴、连接电机的输出轴的主动齿轮、平行于所述主轴的转动轴、设于所述转动轴上的滑动组件和传动齿轮、设于所述主轴上的低速从动齿轮和高速从动齿轮、设于所述滑动组件上的低速换挡齿轮和高速换挡齿轮及枢接所述滑动组件的推套机构；所述主动齿轮啮合所述传动齿轮；所述滑动组件位于所述传动齿轮远离所述电机的一侧；所述低速从动齿轮位于所述高速从动齿轮远离所述电机的一侧；所述低速换挡齿轮和高速换挡齿轮分别与所述低速从动齿轮和高速从动齿轮相匹配，所述低速换挡齿轮位于所述高速换挡齿轮靠近所述低速从动齿轮的一侧；所述滑动组件包括套设于所述转动轴上的滑动套以及套设于所述滑动套上的一隔离套和二滚动轴承；所述低速换挡齿轮和高速换挡齿轮均安装于所述滑动套上，所述二滚动轴承分别位于所述隔离套的两侧；所述推套机构包括推杆、连接所述推杆的推板、位于所述推杆靠近所述电机的一侧的气缸以及连接所述气缸的输出轴的推盘；所述推板远离所述推杆的一端套设于所述隔离套上，且分别与各所述滚动轴承抵接；所述推杆靠近所述气缸的一端设有二挡盘，所述挡盘之间具有环形的限位槽，所述推盘伸入至所述限位槽内；所述挡盘靠近环形槽的中心的侧面上均设有缓冲橡胶层，各所述缓冲橡胶层靠近所述限位槽的中心位置的侧面上均设有氟胶耐磨层。

上述的立式加工中心齿轮传动装置，通过采用推套机构推动设有低速换挡齿轮和高速换挡齿轮的滑动组件，实现了低速换挡齿轮与主轴上的低速从动齿轮的啮合，或实现高速换挡齿轮和主轴上的高速从动齿轮的啮合，从而实现了主轴的低高速转换，使机床能够很方便地获得高速和低速加工的两种转速切换，即高速时，机床壳实现高速轻快加工及高精度加工，低速时，机床可实现低速重切屑加工，而且本方案的齿轮传动装置结构简单，大大降低了制作成本。

在其中一实施例中，所述滑动套的内侧壁上设有若干沿滑动套的中心轴线环形分布的滑槽，各所述滑槽贯穿所述滑动套的两端，所述转动轴上对应各所述滑槽分别设有卡齿，所述卡齿位于所述滑槽内。

在其中一实施例中，所述限位槽内设有一连接各所述挡盘的导杆，所述导杆穿过所述推盘，且可拆卸连接各所述挡盘。

在其中一实施例中，所述导杆的两端分别穿过所述二挡盘伸至所述限位槽外，且分别螺纹连接二紧固螺母，用于将导杆紧固于二挡盘上。

在其中一实施例中，所述气缸具有相对设置的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴连接所述推盘；所述推套机构还包括限位组件，所述限位组件包括对应所述第二输出轴设置的第一行程开关和第二行程开关，所述第一行程开关和第二行程开关均通过一连接板连接所述气缸，所述第一行程开关位于所述第二行程开关靠近所述气缸的一侧；所述第二输出轴的自由端设有触动头，所述触动头的直径大于所述第二输出轴的直径。

在其中一实施例中，所述第一行程开关和第二行程开关均为滚轮式行程开关。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例所述的立式加工中心齿轮传动装置的立体结构示意图；

图2为图1中圆圈A所圈部位的放大图；

图3为图1中圆圈B所圈部位的放大图。

图中：

10、主轴；11、低速从动齿轮；12、高速从动齿轮；20、电机；21、主动齿轮；30、转动轴；31、传动齿轮；32、滑动组件；33、滑动套；34、隔离套；35、滚动轴承；36、低速换挡齿轮；37、高速换挡齿轮；40、推套机构；41、气缸；42、第一输出轴；43、第二输出轴；431、触动头；44、推盘；45、推杆；46、挡盘；461、缓冲橡胶层；462、氟胶耐磨层；47、导杆；50、推板；60、限位组件；61、第一行程开关；62、第二行程开关；63、连接板。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

如图1至图3所示，为本实用新型一较佳实施例的立式加工中心齿轮传动装置，其包括电机20、位于电机20的一侧的主轴10、连接电机20的输出轴的主动齿轮21、平行于主轴10的转动轴30、设于转动轴30上的滑动组件32和传动齿轮31、设于主轴10上的低速从动齿轮11和高速从动齿轮12、设于滑动组件32上的低速换挡齿轮36和高速换挡齿轮37及枢接滑动组件32的推套机构40；主动齿轮21啮合传动齿轮31；滑动组件32位于传动齿轮31远离电机20的一侧；低速从动齿轮11位于高速从动齿轮12远离电机20的一侧；低速换挡齿轮36和高速换挡齿轮37分别与低速从动齿轮11和高速从动齿轮12相匹配，低速换挡齿轮36位于高速换挡齿轮37靠近低速从动齿轮11的一侧。推套机构40用于推动滑动组件32，以使低速从动齿轮11和低速换挡齿轮36啮合，或使高速从动齿轮12和高速换挡齿轮37啮合，从而实现主轴10的高低速转换。

如图2所示，滑动组件32包括套设于转动轴30上的滑动套33以及套设于滑动套33上的一隔离套34和二滚动轴承35；低速换挡齿轮36和高速换挡齿轮37均安装于滑动套33上，二滚动轴承35分别位于隔离套34的两侧。

滑动套33的内侧壁上设有若干沿滑动套33的中心轴线环形分布的滑槽，各滑槽贯穿滑动套33的两端，转动轴30上对应各滑槽分别设有卡齿，卡齿位于滑槽内。通过在滑动套33的内侧面上设置若干贯穿滑动套33两端的滑槽，以及在转动轴30上对应各滑槽分别设置卡齿，使得滑动套33在推板50推动时，可在转动轴30上滑动，当转动轴30转动时，卡齿可推动滑动套33转动，并使得滑动套33不会相对转动轴30发生转动，保证了滑动套33上的齿轮能顺利地驱动主轴10的上的齿轮。

推套机构40包括推杆45、连接推杆45的推板50、位于推杆45靠近电机20的一侧的气缸41以及连接气缸41的输出轴的推盘44；推板50远离推杆45的一端套设于隔离套34上，且分别与各滚动轴承35抵接，隔离套34用于防止推板50擦伤滑动套33，通过设置二滚动轴承35分别与推板50抵接，一方面可以将推板50限位于滑动套33上，另一方面在转动轴30带动滑动套33转动时，推板50与滚动轴承35之间不会产生防止滑动套33转动的摩擦阻力，保证了滑动套33能带动低速换挡齿轮36和高速换挡齿轮37顺利转动。；推杆45靠近气缸41的一端设有二挡盘46，挡盘46之间具有环形的限位槽，推盘44伸入至限位槽内，以使推盘44能通过推动二挡盘46达到推动推杆45的目的。

如图3所示，各挡盘46靠近环形槽的中心的侧面上均设有缓冲橡胶层461，各缓冲橡胶层461靠近限位槽的中心位置的侧面上均设有氟胶耐磨层462。通过在挡盘46上设置缓冲橡胶层461，可以缓冲推盘44和挡盘46之间产生的冲击力，从而使滑动套33上的低速从动齿轮11与低速换挡齿轮36之间或高速从动齿轮12与高速换挡齿轮37之间在分离时不会产生剧烈震动碰撞，降低了低速从动齿轮11、低速换挡齿轮36、高速从动齿轮12和高速换挡齿轮37发生撞伤的概率；氟胶是一种耐磨性很强的材料，通过在缓冲橡胶层461上设置氟胶耐磨层462，使得缓冲橡胶层461得到保护，不易被推盘44磨损。

限位槽内设有一连接各挡盘46的导杆47，导杆47穿过推盘44，且可拆卸连接各挡盘46。导杆47的设置可以使得推盘44在二挡盘46之间做稳定地直线运动，实现推盘44不会碰撞气缸41的输出轴。

进一步地，导杆47的两端分别穿过二挡盘46伸至限位槽外，且分别螺纹连接二紧固螺母，用于将导杆47紧固于二挡盘46上。

气缸41具有相对设置的第一输出轴42和第二输出轴43，第一输出轴42连接推盘44；推套机构40还包括限位组件60，限位组件60包括对应第二输出轴43设置的第一行程开关61和第二行程开关62，第一行程开关61和第二行程开关62均通过一连接板63连接气缸41，第一行程开关61位于第二行程开关62靠近气缸41的一侧；第二输出轴43的自由端设有触动头431，触动头431的直径大于第二输出轴43的直径。当滑动套33驱动低速换挡齿轮36与低速从动齿轮11啮合时，第二输出轴43刚好驱动触动头431碰触第一行程开关61，第一行程开关61控制气缸41停止驱动第一输出轴42通过推盘44、推杆45和推板50推动滑动套33；当滑动套33刚好驱动高速换挡齿轮37与高速从动齿轮12啮合时，第二输出轴43刚好驱动触动头431碰触第二行程开关62，第一行程开关61控制气缸41停止驱动第一输出轴42通过推盘44、推杆45和推板50推动滑动套33。通过对应气缸41的第二输出轴43设置第一行程开关61和第二行程开关62，使得滑动组件32在气缸41、推盘44、推杆45和推板50的作用力下能驱动低速换挡齿轮36精确地与低速从动齿轮11啮合以及驱动高速换挡齿轮37精确地与高速从动齿轮12啮合，从而实现主轴10高低速的精确转换。

第一行程开关61和第二行程开关62均为滚轮式行程开关，这可使得第二输出轴43上的触动头431分别与第一行程开关61和第二行程开关62接触时不易发生摩擦损伤。

上述的立式加工中心齿轮传动装置，通过采用推套机构40推动设有低速换挡齿轮36和高速换挡齿轮37的滑动组件32，实现了低速换挡齿轮36与主轴10上的低速从动齿轮11的啮合，或实现高速换挡齿轮37和主轴10上的高速从动齿轮12的啮合，从而实现了主轴10的低高速转换，使机床能够很方便地获得高速和低速加工的两种转速切换，即高速时，机床壳实现高速轻快加工及高精度加工，低速时，机床可实现低速重切屑加工，而且本方案的齿轮传动装置结构简单，大大降低了制作成本。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，包括电机、位于所述电机的一侧的主轴、连接电机的输出轴的主动齿轮、平行于所述主轴的转动轴、设于所述转动轴上的滑动组件和传动齿轮、设于所述主轴上的低速从动齿轮和高速从动齿轮、设于所述滑动组件上的低速换挡齿轮和高速换挡齿轮及枢接所述滑动组件的推套机构；所述主动齿轮啮合所述传动齿轮；所述滑动组件位于所述传动齿轮远离所述电机的一侧；所述低速从动齿轮位于所述高速从动齿轮远离所述电机的一侧；所述低速换挡齿轮和高速换挡齿轮分别与所述低速从动齿轮和高速从动齿轮相匹配，所述低速换挡齿轮位于所述高速换挡齿轮靠近所述低速从动齿轮的一侧；所述滑动组件包括套设于所述转动轴上的滑动套以及套设于所述滑动套上的一隔离套和二滚动轴承；所述低速换挡齿轮和高速换挡齿轮均安装于所述滑动套上，所述二滚动轴承分别位于所述隔离套的两侧；所述推套机构包括推杆、连接所述推杆的推板、位于所述推杆靠近所述电机的一侧的气缸以及连接所述气缸的输出轴的推盘；所述推板远离所述推杆的一端套设于所述隔离套上，且分别与各所述滚动轴承抵接；所述推杆靠近所述气缸的一端设有二挡盘，所述挡盘之间具有环形的限位槽，所述推盘伸入至所述限位槽内；所述挡盘靠近环形槽的中心的侧面上均设有缓冲橡胶层，各所述缓冲橡胶层靠近所述限位槽的中心位置的侧面上均设有氟胶耐磨层。

2.根据权利要求1所述的立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，所述滑动套的内侧壁上设有若干沿滑动套的中心轴线环形分布的滑槽，各所述滑槽贯穿所述滑动套的两端，所述转动轴上对应各所述滑槽分别设有卡齿，所述卡齿位于所述滑槽内。

3.根据权利要求1所述的立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，所述限位槽内设有一连接各所述挡盘的导杆，所述导杆穿过所述推盘，且可拆卸连接各所述挡盘。

4.根据权利要求3所述的立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，所述导杆的两端分别穿过所述二挡盘伸至所述限位槽外，且分别螺纹连接二紧固螺母。

5.根据权利要求1所述的立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，所述气缸具有相对设置的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴连接所述推盘；所述推套机构还包括限位组件，所述限位组件包括对应所述第二输出轴设置的第一行程开关和第二行程开关，所述第一行程开关和第二行程开关均通过一连接板连接所述气缸，所述第一行程开关位于所述第二行程开关靠近所述气缸的一侧；所述第二输出轴的自由端设有触动头，所述触动头的直径大于所述第二输出轴的直径。

6.根据权利要求5所述的立式加工中心齿轮传动装置，其特征在于，所述第一行程开关和第二行程开关均为滚轮式行程开关。