CN212577504U - 曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及机床设备技术领域，具体是曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，内置电机的电机主轴同轴连接有齿轮，齿轮与过渡轴齿轮啮合，与过渡轴齿轮同轴固定连接有过渡轴，过渡轴中部设有过渡轴中部齿轮，主轴上的主轴齿轮与过渡轴中部齿轮啮合，主轴前后的两侧同轴设置有双向推力角接触球轴承、双列高精密圆柱滚子轴承和角接触球轴承，主轴前端固定连接有刀具。主轴上设置有防松螺母。主轴箱机构设有润滑泵，润滑泵通过管路分别与主轴箱机构中的主轴齿轮、过渡轴齿轮连接。本实用新型中主轴传动方式为主轴箱中内置电机直连齿轮传动，节约了主轴机构整体的空间。主轴箱内通过多级动力传动，给主轴提供了更大的扭矩输出，提高了机床运转的效率。

Description

曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构

技术领域

本实用新型涉及机床设备技术领域，具体是一种用于曲轴数控高速外铣机床上的内置电机式的主轴箱机构。

背景技术

曲轴数控高速外铣机床是目前国内加工连杆颈和主轴颈最普遍的机床。这种专用机床作为现代设计出的一种高效率机床，应用于大批量专用零件生产中，具有低成本和高效率的特点，在机械制造业中发挥着不可替代的作用。该机床能够一次装卡完成连杆颈和主轴颈所有工序的加工，不仅提高了工件的加工精度，还提升了工作效率。主轴箱是重型机床加工生产过程中非常重要的一个环节，在保证加工精度、提高生产效率方面起着举足轻重的作用。在机械加工中，传统的主轴箱的主轴转速、重复定位精度、可靠性方面都与国外存在一定差距，难以保证产品质量。因此，优化主轴箱设计已成为重型机床的重点考虑问题之一。传统的主轴箱机构采用外部电机驱动，通过齿轮同步带带动主轴运动。但该机构在空间上占用较大，同时对于主轴控制的启停时间和速度控制都会产生迟滞，实现的减速和扭矩转换比也比较有限。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种曲轴数控高速外铣机床上的内置电机式的主轴箱机构，内置电机通过电机主轴带动过渡轴进而带动主轴，实现节约主轴箱整体空间、节约成本的目的。

本实用新型采用的技术方案如下：内置电机的电机主轴同轴连接有齿轮，齿轮与过渡轴齿轮啮合，与过渡轴齿轮同轴固定连接有过渡轴，过渡轴中部设有过渡轴中部齿轮，主轴上的主轴齿轮与过渡轴中部齿轮啮合，主轴的前部分同轴设置有双列高精密圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承, 主轴的后部分同轴设置有角接触球轴承，主轴前端固定连接有刀具。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，主轴上设置有防松螺母。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，主轴箱机构设有润滑泵，润滑泵通过管路分别与主轴箱机构中的主轴齿轮、过渡轴齿轮连接。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，所述的内置电机内部为带轴承的电机主轴，电机主轴外部由内到外依次为转子组件，定子组件和外壳体，所述的转子组件包括转子以及转子外的套管，所述的定子组件包括定子以及定子外的冷却罩。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，内置电机内部还设有编码器。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，所述的外壳体上设有冷却剂流出口以及冷却剂流入口。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，所述的内置电机下侧设有若干个泄漏孔。

上述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，定子组件两侧还设置有轴承盖。

这种用于曲轴加工的数控高速外铣机床内置电机主轴箱机构，主要优势在于其特定的结构：主轴箱是刀盘的驱动装置，箱体选用QT400铸铁铸造加工，主轴箱的动力采用内置电机驱动，内置电机包括电机主轴、带套管的转子组件，定子组件和外壳体，组成电主轴单元；电机主轴、过渡轴与主轴并式排列，动力通过多级齿轮传动，从电机传递给过渡轴，再由过渡轴传递给主轴；主轴前支承采用双列高精密圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承，后支承采用角接触球轴承。为了保证主轴回转精度，主轴前后轴承均用防松螺母调整轴承的间隙；主轴箱右端装有润滑泵，通过管路将润滑油输送给箱体中的主轴齿轮和过渡轴齿轮上，实现箱体的润滑。

本实用新型的有益效果：

1.主轴传动方式由外部电机-同步带传动变为主轴箱中内置电机直连齿轮传动，大大节约了主轴机构整体的空间，节约了成本。

2.该机构在主轴箱内通过多级动力传动，给主轴提供了更大的输出扭矩，提高了机床运转的效率。

3.相对于同步带的传动方式，内置电机的电机主轴直连驱动过渡轴进而驱动主轴，缩短了反应时间，实现机床主轴更快地启停操作。

附图说明

图1 是内置电机的结构示意图。

图2 是主轴箱的立体结构图。

其中，1 刀具；2 电机主轴；3 过渡轴；4 齿轮；5 润滑泵；6 过渡轴齿轮；7 双列高精密圆柱滚子轴承；8 双向推力角接触球轴承；9 防松螺母；10 主轴齿轮；11 过渡轴中部齿轮；12角接触球轴承；13 内置电机；13-1定子组件；13-2转子组件；13-3冷却剂流入口；13-4轴承盖；13-5泄漏孔，13-6外壳体；13-7 冷却剂流出口；13-8编码器；14 主轴。

具体实施方式

实施例1

曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，内置电机13的电机主轴2同轴连接有齿轮4，齿轮4与过渡轴齿轮6啮合，与过渡轴齿轮6同轴固定连接有过渡轴3，过渡轴3中部设有过渡轴中部齿轮11，主轴14上的主轴齿轮10与过渡轴中部齿轮11啮合，主轴14的前部分同轴设置有双列高精密圆柱滚子轴承7、双向推力角接触球轴承8, 主轴14的后部分同轴设置有角接触球轴承12，主轴14前端固定连接有刀具1。

主轴14上设置有防松螺母9。

主轴箱机构设有润滑泵5，润滑泵5通过管路分别与主轴箱机构中的主轴齿轮10、过渡轴齿轮6连接。

所述的内置电机13内部为带轴承的电机主轴2，电机主轴2外部由内到外依次为转子组件13-2，定子组件13-1和外壳体13-6，所述的转子组件13-2包括转子以及转子外的套管，所述的定子组件13-1包括定子以及定子外的冷却罩。

内置电机13内部还设有编码器13-8。

所述的外壳体13-6上设有冷却剂流出口13-7以及冷却剂流入口13-3。在转子转动时，用于冷却转子转动时产生的热量。

所述的内置电机13下侧设有两个泄漏孔13-5。

定子组件13-1两侧还设置有轴承盖13-4。

主轴箱的内置电机13得到运转指令后，如图1所示，转子在磁场作用下转动，电机主轴2按指定的转速运转。如图2所示，电机主轴2输出端带动齿轮4转动，再通过过渡轴齿轮6传动将动力传递给过渡轴3，传动比为116:25，过渡轴3上的过渡轴中部齿轮11旋转带动主轴14上的主轴齿轮10转动，传动比为69:25，实现主轴的运动，扭矩转换比达到1:12.8。主轴14的旋转方向和速度通过电机主轴2的信号实现控制。运动中前后两点通过轴承支撑，前支承采用双列高精密圆柱滚子轴承7和双向推力角接触球轴承8，后支承采用角接触球轴承12。为了保证主轴回转精度，主轴前后轴承均用防松螺母9调整轴承的间隙；主轴箱右端装有润滑泵5，通过管路将润滑油输送给箱体中的主轴齿轮10和过渡轴齿轮6上，实现箱体的润滑。从而带动主轴前端刀具1以相应的速度和方向运转，实现对工件的铣削。

本机构采用内置电机齿轮直连多级传动的方式，即内置电机安装在主轴箱内部，通过齿轮4，过渡轴齿轮6到主轴齿轮10的传递，实现更高扭矩更高效率的输出转换方式，组成的一种新型主轴箱结构。

Claims (8)

1.曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，内置电机（13）的电机主轴（2）同轴连接有齿轮（4），齿轮（4）与过渡轴齿轮（6）啮合，与过渡轴齿轮（6）同轴固定连接有过渡轴（3），过渡轴（3）中部设有过渡轴中部齿轮（11），主轴（14）上的主轴齿轮（10）与过渡轴中部齿轮（11）啮合，主轴（14）的前部分同轴设置有双列高精密圆柱滚子轴承（7）、双向推力角接触球轴承（8）, 主轴（14）的后部分同轴设置有角接触球轴承（12），主轴（14）前端固定连接有刀具（1）。

2.根据权利要求1所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，主轴（14）上设置有防松螺母（9）。

3.根据权利要求1所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，主轴箱机构设有润滑泵（5），润滑泵（5）通过管路分别与主轴箱机构中的主轴齿轮（10）、过渡轴齿轮（6）连接。

4.根据权利要求1所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，所述的内置电机（13）内部为带轴承的电机主轴（2），电机主轴（2）外部由内到外依次为转子组件（13-2），定子组件（13-1）和外壳体（13-6），所述的转子组件（13-2）包括转子以及转子外的套管，所述的定子组件（13-1）包括定子以及定子外的冷却罩。

5.根据权利要求4所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，内置电机（13）内部还设有编码器（13-8）。

6.根据权利要求5所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，所述的外壳体（13-6）上设有冷却剂流出口（13-7）以及冷却剂流入口（13-3）。

7.根据权利要求6所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，所述的内置电机（13）下侧设有若干个泄漏孔（13-5）。

8.根据权利要求6所述的曲轴数控高速外铣机床主轴箱机构，其特征在于，定子组件（13-1）两侧还设置有轴承盖（13-4）。

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