[发明专利]用于卧式加工中心的齿轮主轴结构

说明书

技术领域

本明涉及一种齿轴传动式主轴结构，特别是一种用于卧式加工中心的齿轮主轴结构。

背景技术

现有的用于加工中心的主轴主要为电主轴和齿轮主轴两种形式，电主轴可实现高转速，齿轮主轴可实现大功率、大扭矩。现有的扭矩2000(Nm)以上的齿轮主轴转速在4500(转/分)以下，限制了作为通用加工设备的加工中心的使用范围，生产效率低下。原因是大扭矩(2000Nm以上)齿轮主轴普遍采用大减速比的齿轮传动方案，主轴外形尺寸较大、重量较重，这使机床的进给速度较低；另外齿轮主轴轴承采用脂润滑，也限制了主轴回转速度，目前主轴轴承直径在110mm时，采用脂润滑主轴最大转速在4500转/分以下，因此现有的齿轮主轴结构工作效率低，使用范围受到限制。

发明内容

本明的目的是提供一种工作效率高、使用范围广的用于卧式加工中心的齿轮主轴结构，克服现有技术的不足。

本明的用于卧式加工中心的齿轮主轴结构，包括主轴箱体和支承在主轴箱体上的平行设置的主动轴、中间轴、主轴，所述的主动轴上固定有主动轴第一齿轮和主动轴第二齿轮，所述的主轴上固定有主轴第一齿轮和主轴第二齿轮，所述的中间轴上设有沿中间轴可轴向滑动的且相互连为一体的中间轴第一齿轮、中间轴第二齿轮和中间轴第三齿轴，所述的主动轴第一齿轮可与中间轴第一齿轮啮合，中间轴第二齿轮可与主轴第一齿轮和主动轴第二齿轮啮合，中间轴第三齿轮可与主轴第二齿轮啮合，所述的中间轴第一齿轮、中间轴第二齿轮和中间轴第三齿轴通过拨叉轴承接汽缸推动式拨叉。

本明的用于卧式加工中心的齿轮主轴结构，其中所述的支承主轴的轴承的润滑方式为油气润滑。

本明与现有技术相比有如下优点：主轴最高转速有所提高，工作效率高，使用范围广泛，主轴转速范围在35～6000转/分之间，主轴最大扭矩可达2045Nm，最大程度的减小了主轴结构的外形尺寸和重量。

附图说明

图1是本明具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

如图所示：4为主动轴，8为中间轴，14为主轴，均通过轴承支承在主轴箱体上，上述三轴相互平行设置。主动轴4的左端头通过联轴器2与电机1相接。在主动轴4上键连接有主动轴第一齿轮3，在主动轴4上加工有主动轴第二齿轮10；

在主轴14上键连接有主轴第一齿轮11和主轴第二齿轮12；

在中间轴8上通过花键方式连接有可轴向移动的中间轴第三齿轮7，中间轴第三齿轮7的右端为齿形部分，中间轴第三齿轮7的左部外侧依次键连接有中间轴第一齿轮5和中间轴第二齿轮6，使中间轴第一齿轮5、中间轴第二齿轮6和中间轴第三齿轮7固定为一体结构并可沿中间轴8轴向滑动。中间轮第三齿轮7的左端头处通过拨叉轴承13连接有拨叉9，拨叉9为三位气缸推动式。

主动轴第一齿轮3可与中间轴第一齿轮5啮合，中间轴第二齿轮6可与主轴第一齿轮11和主动轴第二齿轮10啮合，中间轴第三齿轮7可与主轴第二齿轮12啮合。

支承主轴14的轴承包括位于左部的第五轴承19、依次位于右部的第一轴承15、第二轴承16、第三轴承17、第四轴承18的润滑方式为油气润滑，即连接在主轴箱体上的主轴前支撑套22上加工有前油气润滑通道20，连接在主轴箱体上的主轴后支撑套23上加工有后油气润滑通道21，前油气润滑通道20、后油气润滑通道21与相应的轴承相通并与供油气装置相接，形成轴承润滑系统。

通过三位气缸推动拨叉9动作，使中间轴第一齿轮5、中间轴第二齿轮6和中间轴第三齿轮7处于最左位时，主动轴第一齿轮3与中间轴第一齿轮5相啮合，中间轴第二齿轮6与主轴第一齿轮11相啮合，形成高速档；如中间轴第一齿轮5、中间轴第二齿轮6和中间轴第三齿轮7处于最右位时，主动轴第二齿轮10与中间轴第二齿轮6啮合，中间轴第三齿轮7主轴第二齿轮12相啮合，形成低速档；如中间轴第一齿轮5、中间轴第二齿轮6和中间轴第三齿轮7处于中位时，主动轴第二齿轮10与中间轴第二齿轮6啮合，同时中间轴第二齿轮6与主轴第一齿轮11相啮合，形成中速档；上述三个位置形成了三种主轴输出转数，即高、中、低三个转数。