CN202180371U - 数控立式车床两档变速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种数控立式车床两档变速驱动装置，使得数控立式车床同时具有低转速、高扭矩以及高转速、低扭矩的功能，并且能发挥伺服电机的最大功率，其特征在于：包括皮带传动机构、两档齿轮变速箱以及伺服电机，皮带传动机构由第一皮带轮、第二皮带轮和皮带组成，第一皮带轮与数控立式车床的主轴传动连接，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮连接，第二皮带轮与两档齿轮变速箱的输出端连接，两档齿轮变速箱的输入端与所述伺服电机连接。

Description

数控立式车床两档变速驱动装置

技术领域

本实用新型涉及立式车床，特别涉及数控立式车床的一种两档变速驱动装置，该装置使得数控立式车床同时具有高转速、低扭矩以及低转速、高扭矩的功能，并且能发挥伺服电机的最大功率。

背景技术

立式车床是一种主轴竖直布置，工作台在水平面内旋转，刀架作垂直或斜向进给的车床，用于加工质量较大的盘类零件。而数控立式车床是通过数控原理实现自动加工的高精度立式车床。这种车床通常由底座、工作台、立柱、横梁、滑柱、刀架和数控***等组成，其中，工作台由主轴箱内的主轴带动旋转，主轴箱内的主轴由普通电机带动旋转，而普通电机在发挥最大功率时只有一种转速，当普通电机选择低速电机时，主轴转速为低速，则工作台输出高扭矩，当普通电机选择高速电机时，主轴转速为高速，则工作台输出低扭矩。而当完成重切削加工（粗加工）时，需要工作台输出低速度、高扭矩，而完成精切削加工（精加工）时，需要电机输出高速度、低扭矩。现有的主轴由普通电机驱动，但是由于普通电机精度不高，不能保证工作台线速度的恒定，无法满足切削的要求。若使用伺服电机驱动主轴箱内的主轴，可通过改变电流从而控制转速，但却无法发挥伺服电机的最大功率。如何使得数控立式车床同时具有低转速、高扭矩以及高转速、低扭矩的功能，又能发挥伺服电机的最大功率成为本实用新型的研究课题。

发明内容

本实用新型提供一种数控立式车床两档变速驱动装置，使得数控立式车床同时具有低转速、高扭矩以及高转速、低扭矩的功能，又能发挥伺服电机的最大功率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种数控立式车床两档变速驱动装置，包括皮带传动机构、两档齿轮变速箱以及伺服电机，皮带传动机构由第一皮带轮、第二皮带轮和皮带组成，第一皮带轮与数控立式车床的主轴传动连接，第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮连接，第二皮带轮与两档齿轮变速箱的输出端连接，两档齿轮变速箱的输入端与所述伺服电机连接。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述两档齿轮变速箱主要由转轴、一组行星齿轮和一个行星架组成，所述转轴在轴向相隔设有第一齿轮和第二齿轮，所述行星架为中空结构，该中空结构的腔壁一端设有第一内齿轮，另一端设有第二内齿轮，一组行星齿轮均匀布置在第一内齿轮内缘的圆周方向，并且与第一内齿轮啮合，所述转轴的一端伸入行星架的中空结构内，转轴上的第一齿轮与一组行星齿轮对应，转轴上的第二齿轮与第二内齿轮对应，所述转轴的另一端作为两档齿轮变速箱的输入端，所述行星架的一端作为两档齿轮变速箱的输出端；在转轴作轴向运动过程中，当第一齿轮与一组行星齿轮啮合时，第二齿轮与第二内齿轮分离，当第一齿轮与一组行星齿轮分离时，第二齿轮与第二内齿轮啮合。 

2、上述方案中，所述两档齿轮变速箱包括一电磁阀，该电磁阀的作用端与转轴传动连接。

本实用新型工作原理是：当需要完成重切削加工（粗加工）时，将数控立式车床两档变速装置调至低档，输出低速度、高扭矩，当需要完成精切削加工（精加工）时，将数控立式车床两档变速装置调至高档，输出高速度、低扭矩。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1、由于本实用新型使用伺服电机驱动，配合两档齿轮变速箱调速，能够发挥伺服电机的最大功率。

2、由于本实用新型使用伺服电机驱动，能够确保车床线速度的恒定。

3、由于本实用新型使用两档齿轮变速箱与伺服电机结合，使车床同时具有低转速、高扭矩以及高转速、低扭矩的功能，表现出重切削效果，符合现代车床各种切削条件应用。

4、由于本实用新型的两档齿轮变速箱采用行星齿轮设计，结构紧凑，内部齿轮采用斜纹齿的设计，运转更平顺且噪音低。

5、由于本实用新型的两档齿轮变速箱与主轴采用分离润滑***，无热传导，且无震动传送至主轴，确保了加工品质。

6、由于本实用新型的两档齿轮变速箱采用挠性输出轴承设计，可承担径向和轴向力。

7、由于本实用新型的两档齿轮变速箱换挡由电磁阀控制，换挡稳定可靠。

附图说明

附图1为本实用新型低档状态示意图；

附图2为本实用新型高档状态示意图。

以上附图中：1、伺服电机；2、转轴；3、行星架；4、第二齿轮；5、行星齿轮；6、第一齿轮；7、第二皮带轮；8、第一皮带轮；9、皮带；10、工作台；11、第一内齿轮；12、第二内齿轮；13、电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例：一种数控立式车床两档变速驱动装置

参见附图1、附图2所示，包括皮带传动机构、两档齿轮变速箱以及伺服电机1，皮带传动机构由第一皮带轮8、第二皮带轮7和皮带9组成，第一皮带轮8与数控立式车床的主轴传动连接，第一皮带轮8通过皮带9与第二皮带轮7连接，第二皮带轮7与两档齿轮变速箱的输出端连接，两档齿轮变速箱的输入端与所述伺服电机1连接。

所述两档齿轮变速箱主要由转轴2、一组行星齿轮5和一个行星架3组成，所述转轴2在轴向相隔设有第一齿轮6和第二齿轮4，所述行星架3为中空结构，该中空结构的腔壁一端设有第一内齿轮11，另一端设有第二内齿轮12，一组行星齿轮5均匀布置在第一内齿轮11内缘的圆周方向，并且与第一内齿轮11啮合，所述转轴2的一端伸入行星架3的中空结构内，转轴2上的第一齿轮6与一组行星齿轮5对应，转轴2上的第二齿轮4与第二内齿轮12对应，所述转轴2的另一端作为两档齿轮变速箱的输入端，所述行星架3的一端作为两档齿轮变速箱的输出端；在转轴2作轴向运动过程中，当第一齿轮6与一组行星齿轮5啮合时，第二齿轮4与第二内齿轮12分离，当第一齿轮6与一组行星齿轮5分离时，第二齿轮4与第二内齿轮12啮合。

所述两档齿轮变速箱包括一电磁阀13，该电磁阀13的作用端与转轴2传动连接。

当需要实现重切削加工（粗加工）时，将数控立式车床两档变速装置调至低档，如附图1所示，此时，电磁阀13带动两档齿轮变速箱的转轴2向下运动，转轴2上的第二齿轮4与行星架3的中空结构的腔壁内的第二内齿12分离，转轴2上的第一齿轮6与行星齿轮5啮合，行星齿轮5与行星架3中空结构的腔壁内的第一内齿11啮合，伺服电机1启动，带动转轴2高速转动，转轴2上的第一齿轮6经行星齿轮5减速，行星齿轮5带动行星架3低速转动，行星架3带动第二皮带轮7低速转动，第二皮带轮7通过皮带9带动第一皮带轮8低速转动，第一皮带轮8经过传动机构（图中未画出）带动工作台10低速转动，工作台输出低速度、高扭矩，与车刀的运动配合，完成重切削加工。

当需要实现精切削加工（精加工）时，将数控立式车床两档变速装置调至高档，如附图2所示，此时，电磁阀13带动两档齿轮变速箱的转轴2向上运动，转轴2上的第一齿轮6与行星齿轮5分离，转轴2上的第二齿轮4与行星架3的中空结构的腔壁内的第二内齿12啮合，伺服电机1启动，带动转轴2高速转动，转轴2上的第二齿轮4带动行星架3高速转动，行星架3带动第二皮带轮7高速转动，第二皮带轮7通过皮带9带动第一皮带轮8高速转动，第一皮带轮8经过传动机构（图中未画出）带动工作台10高速转动，工作台10输出高速度、低扭矩，与车刀的运动配合，完成精切削加工。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种数控立式车床两档变速驱动装置，其特征在于：包括皮带传动机构、两档齿轮变速箱以及伺服电机（1），皮带传动机构由第一皮带轮（8）、第二皮带轮（7）和皮带（9）组成，第一皮带轮（8）与数控立式车床的主轴传动连接，第一皮带轮（8）通过皮带（9）与第二皮带轮（7）连接，第二皮带轮（7）与两档齿轮变速箱的输出端连接，两档齿轮变速箱的输入端与所述伺服电机（1）连接。

2.根据权利要求1所述的两档变速驱动装置，其特征在于：所述两档齿轮变速箱主要由转轴（2）、一组行星齿轮（5）和一个行星架（3）组成，所述转轴（2）在轴向相隔设有第一齿轮（6）和第二齿轮（4），所述行星架（3）为中空结构，该中空结构的腔壁一端设有第一内齿轮（11），另一端设有第二内齿轮（12），一组行星齿轮（5）均匀布置在第一内齿轮（11）内缘的圆周方向，并且与第一内齿轮（11）啮合，所述转轴（2）的一端伸入行星架（3）的中空结构内，转轴（2）上的第一齿轮（6）与一组行星齿轮（5）对应，转轴（2）上的第二齿轮（4）与第二内齿轮（12）对应，所述转轴（2）的另一端作为两档齿轮变速箱的输入端，所述行星架（3）的一端作为两档齿轮变速箱的输出端；在转轴（2）作轴向运动过程中，当第一齿轮（6）与一组行星齿轮（5）啮合时，第二齿轮（4）与第二内齿轮（12）分离，当第一齿轮（6）与一组行星齿轮（5）分离时，第二齿轮（4）与第二内齿轮（12）啮合。

3.根据权利要求2所述的两档变速驱动装置，其特征在于：所述两档齿轮变速箱包括一电磁阀（13），该电磁阀（13）的作用端与转轴（2）传动连接。

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