[发明专利]一种自动三档无级变速主传动系统

说明书

技术领域

本发明涉及机床主传动机构技术领域，具体涉及一种适用于数控卧式车床和数控卧式车削中心的自动三档无级变速主传动系统。

背景技术

数控机床的工艺范围宽，工艺能力强，因此要求其主传动系统具有较宽的调速范围，以保证在加工时能选用更合理的切削用量，从而获得最佳的加工质量和生产率。现有技术中的数控机床主运动系统广泛采用变换啮合齿轮副来实现无级变速传动，机械变速结构复杂，调速范围有限，振动及噪音问题突出，无法实现高速切削。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术结构复杂、调速范围小、存在较大振动噪音的缺陷提供一种自动三档无级变速主传动系统，从而有效解决现有技术中存在的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所述的一种自动三档无级变速主传动系统，其特点是包括电机装置、主传动机构、蜗轮蜗杆传动机构和液压换挡机构，所述的电机装置包括主轴伺服电机，主轴伺服电机通过电机底板安装在主轴箱体上，主轴伺服电机的动力输出轴上设置有主动多楔带轮，主动多楔带轮通过多楔带与主传动机构的第一轴端部的从动多楔带轮相连；第一轴上设置有第一轴同步带轮，第一轴同步带轮通过第一同步带与主轴上的主轴内同步带轮相连，第一轴同步带轮一侧的第一轴上还设置有第一轴滑动齿轮，主轴上设置有主轴齿轮和蜗轮，主轴齿轮与设置在第二轴上的第二轴小齿轮相啮合，第二轴上还设置有第二轴端伞齿轮和第二轴大齿轮，第二轴大齿轮与设置在第一轴上的第一轴小齿轮相啮合；所述的液压换挡机构包括安装在主轴箱体上的第一油缸、第二油缸和第三油缸，第一油缸的活塞杆与第一拨叉相连，第一拨叉端部与第一轴滑动齿轮相连，第二油缸的活塞杆与转轴相连，转轴端部设置有凸轮，凸轮与蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆一端的顶块对应设置，第三油缸的活塞杆与拉杆相连，拉杆上安装有第二拨叉，第二拨叉对应第二轴小齿轮设置，所述的蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆与蜗轮相啮合，蜗杆端部还设置有与第二轴端伞齿轮相啮合的蜗杆端伞齿轮，所述的主轴箱体上还设置有用来测量和反馈主轴转速的编码器装置。

所述的编码器装置包括编码器，编码器安装在编码器支架上，编码器支架固定安装在主轴箱体上，编码器轴端同步带轮安装在编码器轴上，编码器轴端同步带轮通过第二同步带与主轴端同步带轮相连。

所述的主轴伺服电机与电机底板之间设置有连接板，连接板通过销轴、活节螺栓和螺母与电机底板相连，主轴伺服电机设置在连接板上，电机底板通过螺钉与主轴箱体固定相连，所述的主轴伺服电机动力输出轴上的主动多楔带轮与第一轴端部的从动多楔带轮之间的传动比为1:2.24，通过调节螺母位置调节多楔带的松紧。

所述的第一轴、主轴和第二轴安装在主轴箱体上，所述的主轴箱体上还设置有偏心轴，偏心轴上设置有张紧轮，张紧轮用于对第一同步带实现张紧，所述的第一轴同步带轮与主轴内同步带轮的传动比为1:2.15。

所述的第一油缸一侧对应设置有第一接近开关，所述的第二油缸一侧对应设置有第二接近开关，所述的第三油缸一侧对应设置有第三接近开关，所述的第二拨叉上还设置有导向轴，导向轴安装在主轴箱体上。

本发明的有益效果是：所述的一种自动三档无级变速主传动系统，其分设带传动，齿轮传动及蜗轮蜗杆传动三条传动路线，通过液压油缸来控制传动路线的自动切换，采用带传动，克服了高速传动时的振动及噪音问题；采用蜗轮蜗杆传动获得了较大的降速比，从而实现大扭矩切削；采用齿轮传动，可以满足大部分加工工艺所要求的调速范围。该主传动系统既能满足高速高效的精加工，又能适用于低速大扭矩的粗加工及半精加工，档间实现自动无级调速，具有较宽的调速范围，同时还具有档位切换及主轴转速检测功能，自动化程度高。其结构简单，调速范围广，既能满足高速高效的精加工，又能适用于低速大扭矩的粗加工及半精加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明电机装置与主主传动机构连接结构示意图；

图2是本发明主传动机构结构示意图；

图3是本发明第一组液压换挡机构结构示意图；

图4是本发明第二、三组液压换挡机构结构示意图；

图5是本发明蜗轮蜗杆传动结构示意图；

图6是本发明图5中A-A处剖视结构示意图；

图7是本发明主传动系统转速图。