CN214534428U - 一种机床变速器的自动换挡机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机床变速器的自动换挡机构，包括变速箱体，所述变速箱内部转动连接设有电机轴和输出轴，所述变速箱内部还设有换挡机构，所述换挡机构设置于电机轴与输出轴之间，所述换挡机构包括气缸、换挡轴、换挡齿轮，所述换挡轴与变速箱体滑动连接，所述换挡轴上转动连接换挡齿轮，所述换挡轴上端于气缸内部设有活塞，所述活塞上套设有活塞环，所述气缸通过活塞驱动换挡轴相对于变速箱体移动；所述电机轴上套设有电机齿轮，所述输出轴上套设有主轴齿轮；所述电机齿轮与换挡齿轮相啮合，所述换挡齿轮与主轴齿轮相啮合。优点在于：本实用新型因为零件少故换挡控制简捷，换挡可靠性高，齿轮啮合精度稳定，传动稳定性就好，传动噪音就低。

Description

一种机床变速器的自动换挡机构

技术领域

本实用新型涉及机床变速箱技术领域，具体是指一种机床变速器的自动换挡机构。

背景技术

现目前数控机床常用的气动换挡变数箱，其自动换档机构主要由双联换挡齿轮、换挡齿轮轴、拨叉、拨叉轴、拉杆、活塞、气缸等组成，其中气缸中的活塞通过拉杆驱动拨叉及拨叉轴上下移动，进而驱动换档齿轮上下移动，以便完成换档变速。如此众多零件的联动，使得两档数控机床变速器中的气动式自动换挡机构复杂，制造成本高，换档可靠性差，齿轮啮合精度不稳定。因此，亟待研究一种机床变速器的自动换挡机构来解决上述提出的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种结构简单，实用性强，使用效果好的一种机床变速器的自动换挡机构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种机床变速器的自动换挡机构，包括变速箱体，所述变速箱内部转动连接设有电机轴和输出轴，所述变速箱内部还设有换挡机构，所述换挡机构设置于电机轴与输出轴之间，所述换挡机构包括气缸、换挡轴、换挡齿轮，所述换挡轴与变速箱体滑动连接，所述换挡轴上转动连接换挡齿轮，所述换挡轴上端于气缸内部设有活塞，所述活塞上套设有活塞环，所述气缸通过活塞驱动换挡轴相对于变速箱体移动；所述电机轴上套设有电机齿轮，所述输出轴上套设有主轴齿轮；所述电机齿轮与换挡齿轮相啮合，所述换挡齿轮与主轴齿轮相啮合。

进一步的，所述电机轴一端连接设有伺服电机，所述伺服电机固定于变速箱体外部，所述伺服电机输出端与电机轴连接。

进一步的，所述气缸于变速箱体外侧设有上气室进气口和下气室进气口，所述上气室进气口和下气室进气口分别连通至活塞的上下两侧。

进一步的，所述主轴齿轮包括主轴大齿盘和主轴小齿盘，所述主轴大齿盘直径大于主轴小齿盘的直径，所述主轴齿轮与输出轴之间通过主轴轴键保持相同角速度转动。

进一步的，所述换挡齿轮包括换挡大齿盘和换挡小齿盘，所述换挡大齿盘直径大于换挡小齿盘的直径，所述换挡齿轮与换挡轴之间设有多个轴承，所述换挡大齿盘与换挡小齿盘端面间距为主轴齿轮的厚度。

进一步的，所述电机轴与电机齿轮之间设有电机轴键，所述电机轴键使电机齿轮与电机轴以相同角速度转动。

进一步的，所述换挡轴移动至下侧时，换挡大齿盘与主轴小齿盘相啮合；所述换挡轴移动至上侧时，换挡小齿盘与主轴大齿盘相啮合。

进一步的，所述电机轴、输出轴、换挡轴均平行设置、并且与变速箱体转动连接部位均设有轴承。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型机床变速器的自动换挡机构无拨叉、无拨叉轴、无拉杆，通过气缸驱动换挡，这种换挡机构的结构简单，换挡简捷、可靠，提高了齿轮啮合精度，降低了制造成本，本实用新型因为零件少故换挡控制简捷，制造容易，换挡可靠性高，齿轮啮合精度稳定，传动稳定性就好，传动噪音就低。

附图说明

图1是本实用新型一种机床变速器的自动换挡机构的结构示意图。

如图所示：1、变速箱体，2、电机轴，3、输出轴，4、气缸，5、换挡轴，6、伺服电机，7、活塞，8、电机齿轮，9、上气室进气口，10、下气室进气口，11、主轴大齿盘，12、主轴小齿盘，13、主轴轴键，14、换挡大齿盘，15、换挡小齿盘，16、电机轴键，17、密封圈。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

一种机床变速器的自动换挡机构，包括变速箱体1，所述变速箱内部转动连接设有电机轴2和输出轴3，所述变速箱内部还设有换挡机构，所述换挡机构设置于电机轴2与输出轴3之间，所述换挡机构包括气缸4、换挡轴5、换挡齿轮，所述换挡轴5与变速箱体1滑动连接，所述换挡轴5上转动连接换挡齿轮，所述换挡轴5上端于气缸4内部设有活塞7，所述活塞7上套设有活塞环，所述气缸4通过活塞7驱动换挡轴5相对于变速箱体1移动；所述电机轴2上套设有电机齿轮8，所述输出轴3上套设有主轴齿轮；所述电机齿轮8与换挡齿轮相啮合，所述换挡齿轮与主轴齿轮相啮合。

所述电机轴2一端连接设有伺服电机6，所述伺服电机6固定于变速箱体1外部，所述伺服电机6输出端与电机轴2连接。所述气缸4于变速箱体1外侧设有上气室进气口9和下气室进气口10，所述上气室进气口9和下气室进气口10分别连通至活塞7的上下两侧。所述主轴齿轮包括主轴大齿盘11和主轴小齿盘12，所述主轴大齿盘11直径大于主轴小齿盘12的直径，所述主轴齿轮与输出轴3之间通过主轴轴键13保持相同角速度转动。所述换挡齿轮包括换挡大齿盘14和换挡小齿盘15，所述换挡大齿盘14直径大于换挡小齿盘15的直径，所述换挡齿轮与换挡轴5之间设有多个轴承，所述换挡大齿盘14与换挡小齿盘15端面间距为主轴齿轮的厚度。所述换挡轴5移动至下侧时，换挡大齿盘14与主轴小齿盘12相啮合；所述换挡轴5移动至上侧时，换挡小齿盘15与主轴大齿盘11相啮合。所述电机轴2与电机齿轮8之间设有电机轴键16，所述电机轴键16使电机齿轮8与电机轴2以相同角速度转动。所述电机轴2、输出轴3、换挡轴5均平行设置、并且与变速箱体1转动连接部位均设有轴承。

工作原理：换挡齿轮为双联齿轮，通过轴承设置于换挡轴5上，进而使其即可绕轴自由转动，又可通过换挡轴5随活塞7上下移动，以便使换挡齿轮中的换挡大齿盘14和主轴小齿盘12啮合，或者，使换挡小齿盘15与主轴大齿盘11啮合。气缸4固定于变速器箱体上，并在换挡轴5孔内设有密封圈17，换挡活塞7上设有活塞环，它将换挡气缸4分为上下两气室，因此换挡活塞7可在高压空气作用下沿气缸4内壁上下移动。换挡轴5固定于换挡活塞7上随其上下移动，换挡齿轮为双联齿轮，通过轴承设置于换挡轴5上，进而使其即可绕轴自由转动，又可通过换挡轴5随换挡活塞7上下移动，

其换挡过程是：伺服电机6通过电机轴2驱动电机齿轮8，进而驱动换挡齿轮随伺服电机6变速或匀速转动，当高压空气由上气室进气口9充入气缸4内时，换挡活塞7和换挡轴5向下移动，使换挡齿轮中的换挡大齿盘14与输出轴3的主轴小齿盘12啮合，变速器进入高速当。当高压空气由下气室进气口10通过进气道充入气缸4内时，活塞7和换挡轴5向上移动，使换挡齿轮中的换挡小齿盘15与主轴大齿盘11啮合，变速器进入低速挡。上述换挡过程由数控机床的计算机控制中心，通过控制设置于上气室进气口9和下气室进气口10上的电磁阀完成。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种机床变速器的自动换挡机构，包括变速箱体(1)，其特征在于：所述变速箱内部转动连接设有电机轴(2)和输出轴(3)，所述变速箱内部还设有换挡机构，所述换挡机构设置于电机轴(2)与输出轴(3)之间，所述换挡机构包括气缸(4)、换挡轴(5)、换挡齿轮，所述换挡轴(5)与变速箱体(1)滑动连接，所述换挡轴(5)上转动连接换挡齿轮，所述换挡轴(5)上端于气缸(4)内部设有活塞(7)，所述活塞(7)上套设有活塞环，所述气缸(4)通过活塞(7)驱动换挡轴(5)相对于变速箱体(1)移动；所述电机轴(2)上套设有电机齿轮(8)，所述输出轴(3)上套设有主轴齿轮；所述电机齿轮(8)与换挡齿轮相啮合，所述换挡齿轮与主轴齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述电机轴(2)一端连接设有伺服电机(6)，所述伺服电机(6)固定于变速箱体(1)外部，所述伺服电机(6)输出端与电机轴(2)连接。

3.根据权利要求1所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述气缸(4)于变速箱体(1)外侧设有上气室进气口(9)和下气室进气口(10)，所述上气室进气口(9)和下气室进气口(10)分别连通至活塞(7)的上下两侧。

4.根据权利要求1所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述主轴齿轮包括主轴大齿盘(11)和主轴小齿盘(12)，所述主轴大齿盘(11)直径大于主轴小齿盘(12)的直径，所述主轴齿轮与输出轴(3)之间通过主轴轴键(13)保持相同角速度转动。

5.根据权利要求4所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述换挡齿轮包括换挡大齿盘(14)和换挡小齿盘(15)，所述换挡大齿盘(14)直径大于换挡小齿盘(15)的直径，所述换挡齿轮与换挡轴(5)之间设有多个轴承，所述换挡大齿盘(14)与换挡小齿盘(15)端面间距为主轴齿轮的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述电机轴(2)与电机齿轮(8)之间设有电机轴键(16)，所述电机轴键(16)使电机齿轮(8)与电机轴(2)以相同角速度转动。

7.根据权利要求5所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述换挡轴(5)移动至下侧时，换挡大齿盘(14)与主轴小齿盘(12)相啮合；所述换挡轴(5)移动至上侧时，换挡小齿盘(15)与主轴大齿盘(11)相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种机床变速器的自动换挡机构，其特征在于：所述电机轴(2)、输出轴(3)、换挡轴(5)均平行设置、并且与变速箱体(1)转动连接部位均设有轴承。

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