一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 205519688 U(45)授权公告日 2016.08.31

(21)申请号 201620302623.9(22)申请日 2016.04.12

(73)专利权人 湖北江山华科数字设备科技有限

公司

地址 441004 湖北省襄樊市高新区火炬大

厦17楼(72)发明人 王海军　胡金波　梁明　(74)专利代理机构 武汉今天智汇专利代理事务

所(普通合伙) 42228

代理人 邓寅杰(51)Int.Cl.

B23B 19/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图2页

(54)实用新型名称

一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统(57)摘要

本实用新型属于机床设备零部件技术领域，具体涉及一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统，其特征在于，包括有第一传动轴、第二传动轴、液压换挡机构，所述的第二传动轴连接伺服电机的输出端，第二传动轴上设置有第一齿轮；所述的第一传动轴上安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，第一传动轴上还设置有双联齿轮，通过双联齿轮将动力传递给主轴；所述的液压换挡机构包括有换挡油缸和拨叉，拨叉用于拨动双联齿轮。本实用新型解决了机床低速切削无力的难题。

CN 205519688 UCN 205519688 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统，其特征在于，包括有第一传动轴、第二传动轴、液压换挡机构，所述的第二传动轴连接伺服电机的输出端，第二传动轴上设置有第一齿轮；所述的第一传动轴上安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，第一传动轴上还设置有双联齿轮，通过双联齿轮将动力传递给主轴；所述的液压换挡机构包括有换挡油缸和拨叉，拨叉用于拨动双联齿轮。

2

CN 205519688 U

说　明　书

一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统

1/2页

技术领域

[0001]本实用新型属于机床设备零部件技术领域，具体涉及一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统。

背景技术

[0002]从数控立式铣床的发明到现在，机头的种类在不断发展和变化中成长，很多种技术都已经日趋成熟。目前主轴主要有多种方式，一种是采用电主轴，主轴和电机融为一体的方式；第二种采用同步带和同步带轮把伺服电机与主轴单元连接的方式；第三种是电机与主轴之间通过齿轮传动连接的有段变速铣头。[0003]采用电主轴方式能使铣头结构紧凑，具有重量轻、惯性小、振动小、噪声低、响应快

简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种等优点，而且转速高、功率大，

理想结构。但是这种合二为一的紧凑结构形式和小惯量特性使得它输出扭矩偏小，不适合高强度重切削；上述第二种同步带连接方式具有传动比恒定，结构紧凑，抗拉强度高效率高等特点，但是电机与主轴间的传动比通过同步带无法有效增大，这样使得主轴输出扭矩较小，切削力较小；

[0004]第三种采用齿轮传动连接方式能有效增大传动比，增大主轴输出扭矩，提高切削力，但是输出扭矩不稳定，电机速度高时，输出扭矩大；电机速度低时，输出扭矩较小，只能通过伺服电机来调节。

发明内容

[0005]本实用新型所要解决的技术问题是针对上述存在的技术不足，提供一种采用液压换挡的二级齿轮传动机构来联结伺服电机与主轴单元，通过这种无段变速的换挡从而实现伺服电机低速时依然能够输出大扭矩，解决了上述机床低速切削无力难题的两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统。

[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：[0007]一种两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统，其特征在于，包括有第一传动轴、第二传动轴、液压换挡机构，所述的第二传动轴连接伺服电机的输出端，第二传动轴上设置有第一齿轮；所述的第一传动轴上安装有第二齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，第一传动轴上还设置有双联齿轮，通过双联齿轮将动力传递给主轴；所述的液压换挡机构包括有换挡油缸和拨叉，拨叉用于拨动双联齿轮。[0008]在上述方案中，所述的液压换挡机构，通过与伺服系统的结合，能够实现按预定的转速条件自动实现换挡，智能，安全可靠；克服了手动换挡的一系列弊端；提高了效率，简化了操作，拓展了数控铣床的加工范围。[0009]在上述方案中，所述的主轴选用台湾高速主轴单元结构，后端有辅助支撑，浮动打刀方式，最大程度上降低换刀瞬间对主轴内部轴承的冲击，延长使用寿命。可根据用户的要求制作中心出水或主轴鼻端出水的冷却方式，标准为中心出气，可吹掉刀柄锥部粘有的切

3

CN 205519688 U

说　明　书

2/2页

屑等杂物，保护主轴及刀柄的寿命。

[0010]本实用新型由于其采用了可换挡的二级齿轮传动机构，且能通过数控系统实现智能判断高、低速换挡，可以有效提高工作效率、减小劳动强度，拓展了机床的性能。本实用新型广泛适用于强力切削、重切削数控铣床、加工中心等产品。[0011]本实用新型的主要有益效果是：

[0012]本实用新型采用液压换挡的二级齿轮传动机构来联结伺服电机与主轴单元，通过这种无段变速的换挡从而实现伺服电机低速时依然能够输出大扭矩，解决了机床低速切削无力的难题。

附图说明

[0013]图1为本实用新型实施例的结构示意图；[0014]图2为图1中液压换挡机构示意图；[0015]图中：1第一传动轴，2第二传动轴，3伺服电机，4第一齿轮，5第二齿轮，6双联齿轮，7主轴，8换挡油缸，9拨叉。具体实施方式

[0016]下面结合具体实施方式，对本实用新型实施例作进一步的说明：[0017]如图1所示的两档齿轮变速重切削齿轮箱主轴系统，包括有第一传动轴1、第二传动轴2、液压换挡机构，所述的第二传动轴2连接伺服电机3的输出端，第二传动轴2上设置有第一齿轮4；所述的第一传动轴1上安装有第二齿轮5，第二齿轮5与第一齿轮4啮合，第一传动轴1上还设置有双联齿轮6，通过双联齿轮6将动力传递给主轴7；所述的液压换挡机构包括有换挡油缸8和拨叉9，拨叉9用于拨动双联齿轮6。[0018]在本实施例中，所述的液压换挡机构，通过与伺服系统的结合，能够实现按预定的转速条件自动实现换挡，智能，安全可靠；克服了手动换挡的一系列弊端；提高了效率，简化了操作，拓展了数控铣床的加工范围。[0019]在本实施例中，所述的主轴7选用台湾高速主轴单元结构，后端有辅助支撑，浮动打刀方式，最大程度上降低换刀瞬间对主轴内部轴承的冲击，延长使用寿命。可根据用户的要求制作中心出水或主轴鼻端出水的冷却方式，标准为中心出气，可吹掉刀柄锥部粘有的切屑等杂物，保护主轴及刀柄的寿命。

[0020]本实用新型实施例由于其采用了可换挡的二级齿轮传动机构，且能通过数控系统实现智能判断高、低速换挡，可以有效提高工作效率、减小劳动强度，拓展了机床的性能。本实用新型广泛适用于强力切削、重切削数控铣床、加工中心等产品。[0021]本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。

4

CN 205519688 U

说　明　书　附　图

图1

5

1/2页

CN 205519688 U

说　明　书　附　图

2/2页

图2

6