數控立式車床的主傳動齒輪箱的製作方法
2023-05-28 14:49:21
專利名稱：數控立式車床的主傳動齒輪箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種數控立式車床的主傳動齒輪箱。
背景技術：
數控立式車床的主傳動系統是立式車床動力傳遞單元的主要部件，它將動力源輸出的扭矩和功率傳遞至工作檯，實現工具機切削動力輸出。在傳統的數控立式車床中，主傳動齒輪箱一般都採用多級變速，例如，在普通型C5225數控立式車床的主傳動系統中，主齒輪箱就是採用16級變速的老式結構傳動鏈，其結構複雜、效率和精度低下，這種齒輪箱結構，零件多，加工維修也很困難，如何簡化主齒輪箱的結構，提高主齒輪箱的效率，一直是業內需要解決的難題
發明內容
本發明的目的在於針對目前數控立式車床的主傳動齒輪箱採用多級變速存在的結構複雜、效率和精度低下，零件多，加工維修也很困難等一系列問題，提供一種新的數控立式車床的主傳動齒輪箱。本發明的目的是這樣實現的一種數控立式車床的主傳動齒輪箱，包括輸入軸、輸出軸和箱體，其特徵在於
a)箱體中設有由軸承平行支撐的輸入軸、中間軸和輸出軸，輸入軸的輸入端伸出箱體，其端部設有彈性聯軸器；中間軸上安裝有大齒輪、小齒輪以及位於大小齒輪之間的傳動齒輪，所述各齒輪與中間軸的連接方式為鍵連接；輸出軸上安裝有輸出齒輪，其輸出端安裝一個伸出箱體的輸出內齒套，輸出齒輪和輸出內齒套與輸出軸之間均採用雙鍵連接；
b)輸入軸上配有一個液壓調控裝置，所述的液壓調控裝置包括由液壓活塞驅動的拉杆、撥叉和含有高低速齒輪的滑移齒輪組，其中，液壓活塞與拉杆連接，拉杆與輸入軸平行，輸入軸上裝有導向用滑移鍵，滑移鍵通過埋頭螺釘固定在輸入軸鍵槽中，滑移齒輪組在滑移鍵上滑動，撥叉一端固定安裝在拉杆上，另一端通過深溝球軸承與滑移齒輪組連接，滑移齒輪組中的高速驅動齒輪和低速齒輪分別位於撥叉軸承兩端；
c)拉杆帶動撥叉軸向運動，在撥叉的帶動下，使滑移齒輪組中的高速齒輪與過渡軸上的小齒輪嚙合，或使滑移齒輪組中的低速齒輪與過渡軸上的大齒輪嚙合；
d)中間軸上的傳動齒輪位於大齒輪和小齒輪之間；
e)輸入軸的彈性聯軸器與調速直流電機的電機軸連接；
f)主傳動齒輪箱的變速比i=2.9，調速直流電機的調磁比為3。在本發明中中間軸上設有均勻分布的兩個鍵槽，中間軸與大小齒輪及傳動齒輪連接的兩個鍵通過螺釘固定在鍵槽中。在本發明中液壓調控裝置中配有換擋檢測裝置，換擋檢測裝置安裝在與液壓活塞同步運動的推桿側面的支架上，所述的換擋檢測裝置為兩個位置感應開關，一個位置感應開關對應於高速齒輪與小齒輪嚙合的工作狀態，另一個位置感應開關對應於低速齒輪與大齒輪嚙合的工作狀態。在本發明中調速直流電機為TA系列直流電機。本發明的優點在於由於主傳動變速箱的輸入軸與調速直流電機採用彈性聯軸器聯接，可以最大程度的避免了由於安裝誤差造成的對輸入軸的偏載，提升了機械部件的使用壽命；由於液壓調控裝置中的推桿上配有換擋檢測裝置，可以實現精確換擋到位，確保了滑移齒輪組在工作狀態具有較大的接觸面積，增強齒輪壽命；由於本發明採用調節特性較好的Z4系列直流電機，具有調速平滑、方便，調速範圍廣，便於控制的優勢，且電機自身過載能力強，能承受頻繁的衝擊載荷，可實現無級調速和頻繁的啟動、制動；由於主傳動齒輪箱的變速比i=2. 9，選擇調速直流電機的調磁比為3，保證了直流電機的工作區間為恆功率段，滿足了直流電機在該工作區間能夠實現無級變速，避免了電機臨近可持續最高轉速時出現的功率下降情況；由於減少了減速級數，使齒輪箱的整體結構更加緊湊，維護方便，同時提升了箱體剛度。由於將傳統的傳動齒輪由中間軸的一側移動至大小齒輪之間，使箱體內腔整體寬度明顯縮小，整體剛度進一步增強。
圖I是本發明實施例的剖面結構示意圖。圖2是本發明液壓調控裝置的換擋檢測裝置實施例結構示意圖。圖中I、箱體，2、拉杆，3、低速輪，4、撥叉，5、撥叉軸承，、6、滑移鍵，7、螺釘，8、高速輪，9、活塞，10、推桿，11、彈性聯軸器，12、輸入軸，13、小齒輪，14、傳動齒輪，15、大齒輪，16、鍵，17、螺釘，18、中間軸，19、輸出齒輪，20、輸出軸，21、輸出內齒套，22、油缸，23、開關支架，24、位置感應開關，25、TA直流機
附圖非選擇性地公開了本發明實施例的具體結構，下面結合附圖對本發明作進一步地描述，
由圖I可見，本發明的箱體I中設有由軸承平行支撐的輸入軸12、中間軸18和輸出軸20，輸入軸12的輸入端伸出箱體I，其端部通過彈性聯軸器11與Z4直流機25相連；中間軸18與大齒輪15、小齒輪13以及位於大小齒輪之間的傳動齒輪14通過鍵16連接；輸出軸20上安裝有輸出齒輪19，輸出軸20的輸出端安裝一個伸出箱體的輸出內齒套21，輸出齒輪19和輸出內齒套21與輸出軸20之間均採用雙鍵連接。輸入軸12上配有一個液壓調控裝置，所述的液壓調控裝置包括液壓活塞9、拉杆2、撥叉4、撥叉軸承5以及由高速齒輪8和低速齒輪3組成的的滑移齒輪組；其中，液壓活塞9通與拉杆2連接，拉杆2與輸入軸12平行，輸入軸12上設有鍵槽，滑移鍵6通過螺釘7固定在鍵槽中，滑移齒輪組可通過滑移鍵6導向，在輸入軸12上移動；撥叉4 一端固定安裝在拉杆2上，另一端通過撥叉軸承5與滑移齒輪組連接，滑移齒輪組中的高速齒輪8和低速齒輪3分別位於撥叉軸承5兩端。中間軸18上的傳動齒輪14與輸出軸20上的輸出齒輪19常嚙合。在液壓調控裝置中，拉杆2帶動撥叉4軸向運動，在撥叉4的帶動下，滑移齒輪組的高速齒輪8與中間軸18上的小齒輪13嚙合，或滑移齒輪組的低速齒輪3與中間軸18上的大齒輪15嚙合；安裝在輸入軸12上的彈性聯軸器11與Z4直流機25連接；主傳動齒輪箱的變速比i=2. 9，調速直流電機的調磁比為3。
在本實施例中，中間軸18上設置兩個鍵槽，鍵槽中的鍵16通過螺釘17固定在鍵槽中，所述的大齒輪15、小齒輪13和傳動齒輪14與中間軸18通過鍵16連接。由圖2可見，調速直流電機採用Z4系列直流電機，液壓調控裝置中配有換擋檢測裝置，換擋檢測裝置安裝在推桿10 —側的開關支架23上；在換擋檢測裝置的兩個檢測位點上分別安裝了感應開關24，它們分別對應於高速齒輪8與小齒輪13嚙合的工作狀態，以及 低速齒輪3與大齒輪15嚙合的工作狀態。具體實施時，箱體I的各聯接部位還應該採取諸如密封橡膠圈、氣隙密封、迷宮密封等密封手段，最大程度的保證了箱體在整個壽命周期中不發生漏油現象。
權利要求
1.一種數控立式車床的主傳動齒輪箱，包括輸入軸、輸出軸和箱體，其特徵在於 a)箱體中設有由軸承平行支撐的輸入軸、中間軸和輸出軸，輸入軸的輸入端伸出箱體，其端部設有彈性聯軸器；中間軸上安裝有大齒輪、小齒輪以及位於大小齒輪之間的傳動齒輪，所述各齒輪與中間軸的連接方式為鍵連接；輸出軸上安裝有輸出齒輪，其輸出端安裝一個伸出箱體的輸出內齒套，輸出齒輪和輸出內齒套與輸出軸之間均採用雙鍵連接； b)輸入軸上配有一個液壓調控裝置，所述的液壓調控裝置包括由液壓活塞驅動的拉杆、撥叉和含有高低速齒輪的滑移齒輪組，其中，液壓活塞與拉杆連接，拉杆與輸入軸平行，輸入軸上裝有導向用滑移鍵，滑移鍵通過埋頭螺釘固定在輸入軸鍵槽中，滑移齒輪組在滑移鍵上滑動，撥叉一端固定安裝在拉杆上，另一端通過深溝球軸承與滑移齒輪組連接，滑移齒輪組中的高速驅動齒輪和低速齒輪分別位於撥叉軸承兩端； c)拉杆帶動撥叉軸向運動，在撥叉的帶動下，使滑移齒輪組中的高速齒輪與過渡軸上的小齒輪嚙合，或使滑移齒輪組中的低速齒輪與過渡軸上的大齒輪嚙合； d)中間軸上的傳動齒輪位於大齒輪和小齒輪之間； e)輸入軸的彈性聯軸器與調速直流電機的電機軸連接； f)主傳動齒輪箱的變速比i=2.9，調速直流電機的調磁比為3。
2.根據權利要求I所述的數控立式車床的主傳動齒輪箱，其特徵在於中間軸上設有均勻分布的兩個鍵槽，中間軸與大小齒輪及傳動齒輪連接的兩個鍵通過螺釘固定在鍵槽中。
3.根據權利要求I所述的數控立式車床的主傳動齒輪箱，其特徵在於液壓調控裝置中配有換擋檢測裝置，換擋檢測裝置安裝在與液壓活塞同步運動的推桿側面的支架上，所述的換擋檢測裝置為兩個位置感應開關，一個位置感應開關對應於高速齒輪與小齒輪嚙合的工作狀態，另一個位置感應開關對應於低速齒輪與大齒輪嚙合的工作狀態。
4.根據權利要求I或2或3所述的數控立式車床的主傳動齒輪箱，其特徵在於調速直流電機為Z4系列直流電機。
全文摘要
本發明涉及一種數控立式車床的主傳動齒輪箱，箱體中設有輸入軸、中間軸和輸出軸，輸入軸通過彈性聯軸器與調速直流電機連接；中間軸上安裝有大小齒輪和傳動齒輪；輸出軸上安裝有輸出齒輪，其輸出端設有輸出內齒輪；輸入軸上配有液壓調控裝置，液壓調控裝置包括拉杆、撥叉和滑移齒輪組，所述拉杆與輸入軸平行，液壓活塞與拉杆連接，輸入軸上裝有導向用滑移鍵，滑移鍵通過埋頭螺釘固定在輸入軸的鍵槽中，滑移齒輪組在滑移鍵上滑動，撥叉兩端分別與拉杆和滑移齒輪組連接，傳動齒輪與輸出齒輪常嚙合，在撥叉的帶動下，改變滑移齒輪組中的高、低速齒輪與小、大齒輪的嚙合狀態；主傳動齒輪箱的變速比i=2.9，調速直流電機的調磁比為3。
文檔編號F16H57/023GK102806487SQ20121028699
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月14日 優先權日2012年8月14日
發明者於君波, 閔繁源, 吉順林, 席曉龍 申請人:中傳重型工具機有限公司