CN221195960U - 一种齿轮差动箱及内弧面加工机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于机加工设备技术领域，具体涉及一种齿轮差动箱及内弧面加工机床。差动箱包括减速齿轮组和驱动齿轮组，驱动齿轮组的输入端用于连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴，驱动齿轮组的输出端用于连接主轴内的中心丝杠；减速齿轮组的输入端用于连接加工机床的主轴，减速齿轮组的输出端用于连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴。通过减速齿轮组和驱动齿轮组，驱动齿轮组的输出端和减速齿轮组的输入端共同连接在丝杠驱动电机输出轴上，可以控制减速齿轮组的输出端与驱动齿轮组的输入端同步运动，加工过程中不会使得主轴与中心丝杠的运动存在相互的干扰，同时不再使用联轴器驱动中心丝杠，提高了整体设备运行的可靠性。

Description

一种齿轮差动箱及内弧面加工机床

【技术领域】

本实用新型属于机加工设备技术领域，具体涉及一种齿轮差动箱及内弧面加工机床。

【背景技术】

随着新能源汽车的日益增多，对于动力电池产量需求不断倍增，对应的对于作为动力电池重要部件的铜箔阳极槽的生产也提出了更高的要求，并且铜箔阳极槽本身原材料价格高昂，整体生产加工成本较高。为了保证整个动力电池的性能稳定，并且降低生产成本，需要一种能够生产高精度，具有良好导电性能内弧面加工机床。

在授权公告号为CN214602035U，授权公告日为2021年11月5日的中国实用新型专利中公开了一种阳极槽内弧面专用镗床，包括底座、支撑座、进给电机减速机、离合器、滚珠丝杠副、主轴、阳极槽、刀杆安装座、镗刀杆、镗刀进给机构、轴承支座、联轴器、主电机减速机；通过在主轴内孔安装滚珠丝杠副，滚珠丝杠副的丝杠螺母驱动刀杆安装座沿主轴轴线直线运动，且运动速度可通过滚珠丝杠副转速调节；主电机减速机安装固定在左支撑座上，并通过联轴器与主轴连接，驱动主轴正反旋转，且转速可调节；进给电机减速机安装固定在右支撑座上，通过离合器驱动滚珠丝杠旋转，并通过离合器的啮合与分离控制走刀的停止与前进。此种驱动方式需要使用离合器连接滚珠丝杠，以驱动滚珠丝杠的转动，从而实现对刀杆位置的调整，滚珠丝杠与主轴之间的运动会相互干扰，并且，滚珠丝杠转矩全部由联轴器承担，容易造成联轴器的断裂，使得设备损坏，加工过程的可靠性低。

【实用新型内容】

本实用新型提供一种齿轮差动箱，以提出一种新的技术方案以解决现有技术中，铜箔阳极槽加工过程的可靠性低的技术问题，本实用新型还提供一种内弧面加工机床，以解决上述技术问题。

本实用新型提供一种齿轮差动箱，技术方案为：

一种齿轮差动箱，差动箱包括减速齿轮组和驱动齿轮组，驱动齿轮组的输入端用于连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴，驱动齿轮组的输出端用于连接主轴内的中心丝杠；减速齿轮组的输入端用于连接加工机床的主轴，减速齿轮组的输出端用于连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴。

有益效果是：通过设置减速齿轮组和驱动齿轮组，并将驱动齿轮组的输出端和减速齿轮组的输入端共同连接在丝杠驱动电机输出轴上，可以控制减速齿轮组的输出端与驱动齿轮组的输入端同步运动，使得主轴与中心丝杠同步转动，加工过程中不会使得主轴与中心丝杠的运动存在相互的干扰，当需要进行刀具位置调整时，可以通过控制主轴和丝杠驱动电机的转动，使得中心丝杠与主轴转动不同步，同时不再使用联轴器驱动中心丝杠，提高了整体设备运行的可靠性。

进一步地，差动箱内还设有行星架，行星架一端连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴，另一端连接驱动齿轮的输入端，减速齿轮组包括第一减速齿轮，第一减速齿轮经过行星减速齿轮组用于驱动第四减速齿轮，行星减速齿轮组安装在行星架上第一减速齿轮用于连接主轴内中心丝杠的丝杠驱动电机输出轴。

有益效果是：通过设置行星齿轮组，对主轴传递过来的转动进行降速调节。

进一步地，行星减速齿轮包括第二减速齿轮和第三减速齿轮，第一减速齿轮驱动第二减速齿轮，第二减速齿轮驱动第三减速齿轮，第三减速齿轮驱动第四减速齿轮

有益效果是：根据设置两个行星齿轮组更高的对主轴的转速进行减速。

进一步地，第四减速齿轮与第五减速齿轮均安装在第四减速齿轮轴上。

有益效果是：可以保证第四减速齿轮与第五减速齿轮同步运转。

进一步地，第四减速齿轮和第一减速齿轮同轴布置；第五减速齿轮驱动第六减速齿轮。

有益效果是：通州布置的第四减速齿轮和第五减速齿轮，更加合理的利用了差动箱内部的空间，可以缩小整个差动箱的体积。

进一步地，第六减速齿轮用于连接主轴。

有益效果是：一共设置六个减速齿轮共同实现对主轴上转速的降速，更好使得减速齿轮组输出转速与丝杠电机输出转速的调整。

进一步地，行星架上具有套筒轴，套筒轴间隙套装在第四减速齿轮轴外侧，套筒轴上安装有第一驱动齿轮，第一驱动齿轮用于驱动第二驱动齿轮。

有益效果是：设置套筒可以便捷的将丝杠点击输出轴上的转矩，传递到驱动齿轮组。

进一步地，第二驱动齿轮用于连接中心丝杠。

有益效果是：一共设置两个驱动齿轮共同实现对中心丝杠转速的控制和调整。

本实用新型提供一种内弧面加工机床，技术方案为：

内弧面加工机床包括主轴，主轴上固定有走刀架，走刀架上设有刀具，主轴具有中心空腔，主轴上设有连通中心空腔的长孔，中心空腔内安装有中心丝杠，中心丝杠上设有丝杠螺母，丝杠螺母经过长孔固定连接走刀架，主轴左端连接有主轴驱动机构，主轴右端的中心丝杠上连接有丝杠驱动机构；主轴两端均设有支座，主轴驱动机构和丝杠驱动机构均固定在对应的支座上，丝杠驱动机构包括差动箱，差动箱为内弧面加工机床用差动箱的技术方案中的差动箱。

有益效果是：通过设置减速齿轮组和驱动齿轮组，并将驱动齿轮组的输出端和减速齿轮组的输入端共同连接在丝杠驱动电机输出轴上，可以控制减速齿轮组的输出端与驱动齿轮组的输入端同步运动，使得主轴与中心丝杠同步转动，加工过程中不会使得主轴与中心丝杠的运动存在相互的干扰，当需要进行刀具位置调整时，可以通过控制主轴和丝杠驱动电机的转动，使得中心丝杠与主轴转动不同步，同时不再使用联轴器驱动中心丝杠，提高了整体设备运行的可靠性。

进一步地，支座为箱体结构，支座上开设有减压孔；中心丝杠的左端安装在主轴内部；走刀架上还设有电动缸用于控制刀具进行沿主轴径向的微进给。

有益效果是：通过设置箱体式结构的支座，在箱体结构上开设减压孔，减少了整个机床的震动，进一步有助于加工精度的提升。整个内弧面加工机床设备整体结构紧凑，通过设置主轴和中心丝杠以及对应的驱动机构，可以十分简便的对刀具动作进行多个方向和角度的调整，确保了刀具动作的准确和稳定提高了铜箔阳极槽的加工精度。在走刀架上设置了驱动刀具的微进给，可以更加准确的刀具的进给量进行控制，可以进一步提升对铜箔阳极槽的加工精度。

【附图说明】

图1是本实用新型所提供的实施例1的内弧面加工机床的整体结构图；

图2是本实用新型所提供的实施例1的主轴结构图；

图3是本实用新型所提供的实施例1的走刀架结构图；

图4是本实用新型所提供的实施例1的走刀架侧视图；

图5是本实用新型所提供的实施例1的走刀架主视图；

图6是本实用新型所提供的实施例1的走刀架主视图圆圈中的局部放大图；

图7是本实用新型所提供的实施例1的中心丝杠右端安装结构图；

图8是本实用新型所提供的实施例1的主轴左端安装结构图；

图9是本实用新型所提供的实施例1的主轴右端安装结构图；

图10是本实用新型所提供的实施例1的差动箱结构图；

图11是本实用新型所提供的实施例1的差动箱外形图；

图12是本实用新型所提供的实施例1的差动箱主视图；

图13是本实用新型所提供的实施例1的差动箱侧视图；

图14是本实用新型所提供的实施例1的差动箱A-A面的剖视图；

图15是本实用新型所提供的实施例1的差动箱内部齿轮结构图；

图16是本实用新型所提供的实施例1的差动箱内部齿轮俯视图；

图17是本实用新型所提供的实施例1的差动箱内部齿轮A-A面的剖视图；

图18是本实用新型所提供的实施例1的差动箱内部齿轮B-B面的剖视图；

1、工作台；2、左支座；21、左轴承座；22、减速箱；221、联轴器；23、主轴驱动电机；3、右支座；31、右轴承座；32、差动箱；321、吊环；322、第一支撑板；323、第二支撑板；324、第三支撑板；325、电机法兰；33、丝杠驱动电机；4、主轴；41、长孔；42、中心空腔；43、固定套筒；45、丝杠前定位套；46、丝杠后定位套；47、套筒；5、走刀架；51、上走刀架；52、下走刀架；521、第一减材孔；522、第二减材孔；523、第三减材孔；53、轴套；54、刀具；55、电动缸；551、电动缸安装孔；552、电动缸驱动轴；56、L键；6、减压孔；7、电控箱；8、中心丝杠；81、第一轴体；82、第二轴体；83、第三轴体；85、丝杠螺母；86、推力球轴承；91、第一减速齿轮；92、第二减速齿轮；921、第二减速齿轮轴；93、第三减速齿轮；931、第三减速齿轮轴；94、第四减速齿轮；941、第四减速齿轮轴；95、第五减速齿轮；96、第六减速齿轮；10、行星架；101、第一驱动齿轮；102、第二驱动齿轮。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型提供的一种内弧面加工机床的具体实施例1：

本实施例所提供的一种内弧面加工机床，如图1所示，内弧面加工机床包括工作台1，工作台1上固定有支座，支座包括左支座2和右支座3，左支座2和右支座3的顶板上均对应设有左轴承座21和右轴承座31，左轴承座21和右轴承座31中均设有主轴轴承以安装主轴4。右支座3的顶板上还设有丝杠驱动机构，丝杠驱动机构设置在右轴承座31右侧，左支座2的顶板上还设有主轴驱动机构，主轴驱动机构设置在左轴承座21左侧。丝杠驱动机构包括差动箱32和丝杠驱动电机33，主轴驱动机构包括减速箱22和主轴驱动电机23。如图1、2、8所示，减速箱22内设有联轴器221，主轴4左端连接联轴器221的输出端，减速箱22的输入端连接减速箱22内的齿轮组的输出端，以驱动主轴4转动。

如图2、3、4、5、6所示，在主轴4上套设有轴套53，轴套53上设有L键56与主轴4上的键槽配合，使轴套53可以与主轴4同步转动。在轴套53上设有走刀架5，走刀架5包括下走刀架52包括安装在轴套53上部的上支架和安装重载轴套53下部的下走刀架52，本实施例中，下走刀架52整体为上底朝下的等腰梯形结构，最下端固定有刀具54，刀具54用于加工阳极槽。在下走刀架52上开设有减材孔，本实施例中，减材孔设有三个，三个减材孔均为等腰梯形，沿着主轴4径向方向排布，分别为第一减材孔521、第二减材孔522和第三减材孔523，第一减材孔521最大并且最靠近主轴4设置，三个减材孔由大到小依次远离主轴4设置。在第二减材孔522和第三减材孔523之间设有电动缸安装孔551用于安装电动缸55，本实施例中电动缸安装孔551为矩形，电动缸安装孔551至第三减材孔523以及第三减材孔523至下走刀架52末端上均设有同轴的通过孔，电动缸驱动轴552经过两个连接孔连接在刀具54上，即通过电动缸驱动刀具54沿主轴4径向的微进给。本实施例中，上走刀架51和下走刀架52均焊接固定在轴套53上，在其他实施例中，上走刀架51和下走刀架52还可以通过螺纹连接等其他能够稳定连接的方式与轴套53固定。

如图2、图7所示，主轴4内部具有中心空腔42，主轴4上还设有连通中心空腔42的长孔41。中心空腔42中安装有中心丝杠8。中心丝杠8为阶梯轴结构，第一轴体81的端部通设有螺母。在中心空腔42中还安装有固定套筒43，固定套筒43可转动套设在第一轴体81上并且抵顶在第一轴肩上，第一轴体81与固定套筒43之间设有轴承，本实施例中，第一轴体81与固定套筒43之间的轴承使用推力球轴承86。第二轴体82外套设有丝杠前定位套45和丝杠后定位套46，丝杠前定位套45和丝杠后定位套46之间设有套筒47。第二轴体82上也具有螺纹段，在第二轴体82的螺纹段上安装有丝杠螺母85，丝杠螺母85上端与轴套53固定连接。当中心丝杠8在丝杠带动下转动时，可以通过丝杠螺母85带动轴套53上的走刀架沿着主轴4左右移动。

如图2、图9所示，主轴4右端在中心空腔42内设有丝杠座，丝杠座与主轴4通过螺纹连接，丝杠座内设有两个用于安装轴承的环形凹槽，本实施例中，左侧的环形凹槽中安装单向推力轴承，右侧安装两面带密封圈的深沟球轴承。如图所示，主轴4用于驱动第六齿轮转动。中心丝杠8右端的第三轴体83安装在丝杠座中，并且第三轴体83的右端经过轴承安装在第一支撑板322和第二支撑板上323。

如图10、11、12、13所示，差动箱32升设有吊环321，便于进行整体设备的吊起和安装，在差动箱32的底板与侧板之间还设有筋板用于保证差动箱外壳整体的强度。如图9，差动箱32内部设有减速齿轮组和驱动齿轮组，差动箱内具有竖向的第三支撑板324，用于支撑减速齿轮组和驱动齿轮组。如图14，差动箱32内部具有横隔板325，横隔板下方设有支板326，减速齿轮组和驱动齿轮组设置在横隔板325上方。

如图15、16、17、18所示，减速齿轮组的输入端与主轴4连接，输出端连接丝杠驱动电机33的输出轴，驱动齿轮组的输入端连接丝杠驱动齿轮的输入端。第一减速齿轮91在固定连接丝杠驱动电机33的输出轴，与第二减速齿轮92啮合，第二减速齿轮92与第三减速齿轮93啮合，第二减速齿轮轴921和第三减速齿轮轴931均固定安装在行星架10上，电机法兰325安装在差动箱32内侧面位置设置大隔套，大隔套套设在丝杠驱动电机33输出轴上，在第三减速齿轮93与第四减速齿轮94啮合，第四减速齿轮94和第一减速齿轮91同轴布置，第四减速齿轮94与第五减速齿轮95均安装在第四减速齿轮轴941上，第五减速齿轮95与第六减速齿轮96啮合，第六减速齿轮96固定连接主轴4。丝杠驱动电机33输出轴上，行星架10上还具有套筒轴，行星架10的套筒轴间隙套设在第四减速齿轮轴941外侧，连接第一驱动齿轮101，第一驱动齿轮101与第二驱动齿轮102啮合，第二驱动齿轮102固定连接中心丝杠8。

工作时，主轴4转动，依次驱动第六减速齿轮96、第五减速齿轮95、第四减速齿轮94、第三减速齿轮93、第二减速齿轮92、第一减速齿轮91转动，借助电控箱7控制主轴驱动电机23和丝杠驱动电机33，使得第一减速齿轮91的转动圈数与丝杠驱动电机33的输出轴转动圈数一致，即相当于第一减速齿轮91不对输出轴输出转矩。而输出轴依次驱动第一驱动齿轮101和第二驱动齿轮102，从而实现对中心丝杠8转动的控制。采用此种方式，使丝杠驱动电机33传递的动力与主轴4传递的动力不会相互干涉，借助电控箱7内又能够准确实现对主轴4和中心丝杠8转动的单独控制，不用使用离合器就解决了主轴4旋转与中心丝杠8旋转的干涉问题，整个差动箱32具有速比准确的优点。

本实施例中，左支座2和右支座3的左侧板和右侧板均为六边形结构，并且均设有位置相对的减压孔6。如图1，右支座3右侧板上的减压孔6一共设有九个，每三个减压孔6设为一排，共设置三排，并均匀排布在右支座3的右侧板上，对应的右支座3左侧板上的减压孔6排布与右支座3右侧板相同，左支座2上的减压孔6排布与右支座3相同。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例2：

本实施例与实施例1的区别仅在于，在行星架上还设有另外两个齿轮，其中一个与第三减速齿轮啮合，一个与第一减速齿轮啮合，在其他实施例中，具体的行星架上的齿轮数量根据主轴转速和需要进行的速比进行确定。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例3：

本实施例与实施例1的区别仅在于，第四减速齿轮与第五减速齿轮同走布置，但是通过皮带轮结构保证第四减速齿轮和第五减速齿轮的同步转动。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例4：

本实施例与实施例1的区别仅在于，第四减速齿轮不与第一减速齿轮同轴布置。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例5：

本实施例与实施例1的区别仅在于，第五减速齿轮与第六减速齿轮之间还设两个减速齿轮，这两个减速齿轮啮合，一个减速齿轮与第一支撑板啮合，另一个减速齿轮与第六减速齿轮啮合。在其他实施例中，第五减速齿轮与第六减速齿轮之间还可以设置4个、6个、8个或更多个减速齿轮，具体的数量由实际的主轴转速和速比要求确定。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例6：

本实施例与实施例1的区别仅在于，在第二驱动齿轮后还有第三驱动齿轮和第四驱动齿轮，第四驱动齿轮与中心丝杠连接。在其他实施例中具体的驱动齿轮数量还可以为其他，具体的数量由中心丝杠需要的转速和速比要求确定。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例7：

本实施例与实施例1的区别仅在于，行星架上设有连接轴，行星架上的连接轴设置为几字形结构，绕过第五减速齿轮，再安装第一驱动齿轮，第一驱动齿轮与第五减速齿轮同轴布置。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例8：

本实施例与实施例1的区别仅在于，支座为槽钢支座。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例9：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不设置差动箱，通过联轴器将丝杠与丝杠驱动电机连接。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例10：

本实施例与实施例1的区别仅在于，中心丝杠两端均设置在主轴外，在主轴两端单独设置丝杠轴承座支撑中心丝杠。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例11：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不在走刀架上设置电动缸，采用调节轮手动设定和调节刀具的进给量。

本实用新型提供的内弧面加工机床的具体实施例12：

本实施例与实施例1的区别仅在于，不在支座上设置减压孔。

本实用新型提供的一种齿轮差动箱的具体实施例，即为上述一种齿轮差动箱实施例1-12中任意一实施例中的差动箱。

Claims (10)

1.一种齿轮差动箱，其特征是，所述差动箱(32)包括减速齿轮组和驱动齿轮组，所述驱动齿轮组的输入端用于连接主轴(4)内中心丝杠(8)的丝杠驱动电机(33)输出轴，所述驱动齿轮组的输出端用于连接所述主轴(4)内的中心丝杠(8)；所述减速齿轮组的输入端用于连接加工机床的主轴(4)，所述减速齿轮组的输出端用于连接所述主轴(4)内中心丝杠(8)的丝杠驱动电机(33)输出轴。

2.根据权利要求1所述的齿轮差动箱，其特征是，所述差动箱(32)内还设有行星架(10)，所述行星架一端连接所述主轴(4)内中心丝杠(8)的丝杠驱动电机(33)输出轴，另一端连接所述驱动齿轮组的输入端，所述减速齿轮组包括第一减速齿轮(91)，所述第一减速齿轮经过行星减速齿轮组用于驱动第四减速齿轮(94)，所述行星减速齿轮组安装在行星架(10)上所述第一减速齿轮(91)用于连接所述主轴(4)内中心丝杠(8)的丝杠驱动电机(33)输出轴。

3.根据权利要求2所述的齿轮差动箱，其特征是，所述行星减速齿轮包括第二减速齿轮(92)和第三减速齿轮(93)，所述第一减速齿轮(91)驱动第二减速齿轮(92)，所述第二减速齿轮(92)驱动第三减速齿轮(93)，所述第三减速齿轮(93)驱动第四减速齿轮(94)。

4.根据权利要求3所述的齿轮差动箱，其特征是，所述第四减速齿轮(94)与第五减速齿轮(95)均安装在第四减速齿轮轴(941)上。

5.根据权利要求4所述的齿轮差动箱，其特征是，所述第四减速齿轮(94)和所述第一减速齿轮(91)同轴布置；所述第五减速齿轮(95)驱动第六减速齿轮(96)。

6.根据权利要求5所述的齿轮差动箱，其特征是，第六减速齿轮(96)用于连接所述主轴(4)。

7.根据权利要求6所述的齿轮差动箱，其特征是，所述行星架(10)上具有套筒轴，所述套筒轴间隙套装在所述第四减速齿轮轴(941)外侧，所述套筒轴上安装有第一驱动齿轮(101)，所述第一驱动齿轮(101)用于驱动第二驱动齿轮(102)。

8.根据权利要求7所述的齿轮差动箱，其特征是，所述第二驱动齿轮(102)用于连接所述中心丝杠(8)。

9.一种内弧面加工机床，其特征是，所述内弧面加工机床包括主轴(4)，所述主轴(4)上固定有走刀架(5)，所述走刀架(5)上设有刀具，所述主轴(4)具有中心空腔(42)，所述主轴(4)上设有连通中心空腔(42)的长孔(41)，所述中心空腔(42)内安装有中心丝杠(8)，所述中心丝杠(8)上设有丝杠螺母(85)，所述丝杠螺母(85)经过所述长孔(41)固定连接所述走刀架(5)，所述主轴(4)左端连接有主轴驱动机构，所述主轴右端的所述中心丝杠(8)上连接有丝杠驱动机构；所述主轴(4)两端均设有支座，所述主轴驱动机构和所述丝杠驱动机构均固定在对应的支座上，所述丝杠驱动机构包括所述差动箱(32)，所述差动箱为权利要求1-8任意一项所述的差动箱(32)。

10.根据权利要求9所述的内弧面加工机床，其特征是，所述支座为箱体结构，所述支座上开设有减压孔(6)；所述中心丝杠(8)的左端安装在所述主轴(4)内部；所述走刀架(5)上还设有电动缸(55)用于控制所述刀具(54)进行沿主轴(4)径向的微进给。