專利名稱：一種機床一體傳動箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機床領(lǐng)域，特別涉及一種機床一體傳動箱。
背景技術(shù)：
機床一般要求后退快速，而進給時要求慢速，以達到后退效率高，進給安全系數(shù)高的要求，目前機床一般采用正反轉(zhuǎn)等速輸出的一套減速齒輪箱，在其連接的電動機轉(zhuǎn)速一致的情況下，其輸出的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩是一樣的，為了實現(xiàn)快速后退和慢速進給，其調(diào)速一般采用電動機調(diào)速系統(tǒng)或者離合器切換不同速比的齒輪來實現(xiàn)后退和進給的不同速度，上述系統(tǒng)存在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，故障率高，維修成本高等缺點。同時其機械傳動裝置功能單一，不能一體化完成機械式正反轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)速輸出的要求。另外，機械設(shè)備有很多功能是通過轉(zhuǎn)矩傳遞來實現(xiàn)的，當(dāng)負載端過負荷或者卡死，將造成提供動力的電動機堵轉(zhuǎn)而發(fā)熱甚至燒毀，因此一般采用繼電器過流保護裝置，及時斷開電動機電源，以達到保護電動機的目的，在實際應(yīng)用中，常常因為過電流保護裝置失效而導(dǎo)致電動機燒毀，因此，過電流保護裝置不能完全杜絕事故發(fā)生。另外，某些設(shè)備需要給工件施加并保持一定的壓力，目前一般采用先將壓塊或者工件夾具等執(zhí)行部件推進至工件，到達預(yù)定位置后，采用傳感器或行程開關(guān)來控制電動機停止運行，然后再鎖死壓塊或夾具之類部件，該方法存在兩個缺陷，一是不能精確控制對工件的壓力或夾持力，增加壓力傳感器控制系統(tǒng)會大大增加成本，二是當(dāng)傳感器和行程開關(guān)失效時，依然會造成電動機堵轉(zhuǎn)，可能損壞工件或電動機。因此，需要增加更可靠、又能比較精確的控制壓力或夾持力的傳動裝置。同時，目前機床一般使用的變速裝置為普通的齒輪箱，齒輪數(shù)量較多，裝置體積較大，成本較高。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，故障率低，體積小，維修成本低，同時具有可靠性高的機械式防夾功能的機床一體傳動箱。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種機床一體傳動箱，其特征在于， 包括傳動箱體、扭力離合器和正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組；所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組設(shè)有轉(zhuǎn)矩輸入的主動軸和輸出轉(zhuǎn)矩的被動軸，以及后退主動齒輪、進給主動齒輪、后退被動齒輪和進給被動齒輪；所述扭力離合器包括動力輸入軸和動力輸出軸；所述主動軸與所述機床的動力系統(tǒng)傳動連接；所述后退被動齒輪和進給被動齒輪同軸連接于被動軸上，所述被動軸與所述扭力離合器的動力輸入軸傳動連接，所述扭力離合器的動力輸出軸與機床的執(zhí)行裝置傳動連接；所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別對應(yīng)傳動連接；[0010]所述后退主動齒輪設(shè)有一個方向跟隨主動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述進給被動齒輪設(shè)有一個方向跟隨被動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞被動軸自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述兩個單向裝置與主動軸或被動軸的隨動方向相反；所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組和扭力離合器均裝設(shè)于所述傳動箱體中。優(yōu)選的，所述扭力離合器包括動力輸入軸、動力輸出軸、扭矩輸出滑塊、彈簧、連接滾珠和支撐座；所述動力輸入軸一端與所述被動軸傳動連接；所述動力輸入軸從所述被動軸一側(cè)向另一側(cè)依次套設(shè)有所述支撐座、彈簧、扭矩輸出滑塊和動力輸出軸；所述支撐座固定連接于所述動力輸入軸上，所述扭矩輸出滑塊和動力輸出軸滑動套設(shè)于所述動力輸入軸上；所述扭矩輸出滑塊和所述動力輸入軸上設(shè)有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌設(shè)有所述連接滾珠；所述扭矩輸出滑塊和動力輸出軸相互接觸的一面均設(shè)有凸塊；所述動力輸出軸的遠離所述扭矩輸出滑塊的一端與所述執(zhí)行裝置傳動連接。優(yōu)選的，所述凸塊之間的接觸面加工有圓弧倒角。優(yōu)選的，所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別對應(yīng)匹配嚙合連接。優(yōu)選的，還包括后退減速箱和進給減速箱，所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別通過所述后退減速箱和進給減速箱對應(yīng)匹配嚙合連接。優(yōu)選的，所述單向傳動裝置為一個方向跟隨主動軸或被動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸或被動軸自由轉(zhuǎn)動的單向軸承、單向離合器或單向齒輪。優(yōu)選的，所述進給主動齒輪與所述進給被動齒輪的齒數(shù)比小于后退主動齒輪和后退被動齒輪的的齒數(shù)比。優(yōu)選的，所述動力輸出軸與所述動力輸入軸之間通過軸承連接。優(yōu)選的，所述機床防夾裝置還設(shè)有用以檢測扭矩、扭矩輸出滑塊轉(zhuǎn)角或扭矩輸出滑塊位置的傳感器，所述傳感器與所述動力系統(tǒng)電連接。采用本技術(shù)方案的有益效果是采用兩套方向相反的單向傳動裝置，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)機床的執(zhí)行裝置快速后退和慢速進給，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率和維修成本低，使得整個傳動箱可以一體化完成機械式正反轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)速輸出的要求。同時，在同一個傳動箱體中，在所述機床的動力系統(tǒng)與所述機床的執(zhí)行裝置之間設(shè)有扭力離合器，使得機床在進給受阻時，傳動軸上的扭矩增大，最終使扭力離合器脫扣，機床維持無害的夾持力，并且電機不會堵轉(zhuǎn)燒毀，此時配合控制電路控制電機反轉(zhuǎn)后退，該裝置是機械式防堵轉(zhuǎn)裝置， 結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率低和安全可靠。

圖1是本實用新型一種機床一體傳動箱的示意圖；圖2是本實用新型中扭力離合器聯(lián)動時的示意5[0028]圖3是本實用新型中扭力離合器的分解示意圖。圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱1.動力系統(tǒng)2.后退主動齒輪3.主動軸4.進給主動齒輪5.后退被動齒輪6.被動軸7.進給被動齒輪8.執(zhí)行裝置9.傳動箱體14.扭力離合器22.動力輸入軸23.支撐座24.彈簧25.連接滾珠26.扭矩輸出滑塊27.動力輸出軸29.凸塊
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。實施例1，如圖1、圖2、圖3所示，一種機床一體傳動箱，包括一種機床一體傳動箱，包括傳動箱體9、扭力離合器14和正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組；所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組設(shè)有轉(zhuǎn)矩輸入的主動軸3和輸出轉(zhuǎn)矩的被動軸6， 以及后退主動齒輪2、進給主動齒輪4、后退被動齒輪5和進給被動齒輪7 ；所述主動軸3與所述機床的動力系統(tǒng)1傳動連接。在所述被動軸6與所述機床的執(zhí)行裝置8之間還設(shè)有扭力離合器14 ；所述扭力離合器14包括動力輸入軸22和動力輸出軸27 ；所述后退被動齒輪5和進給被動齒輪7同軸連接于被動軸6上，所述被動軸6與所述扭力離合器14的動力輸入軸22傳動連接，所述扭力離合器14的動力輸出軸27與機床的執(zhí)行裝置8傳動連接；所述后退主動齒輪2、進給主動齒輪4與所述后退被動齒輪5、進給被動齒輪7分別對應(yīng)傳動連接；所述后退主動齒輪2設(shè)有一個方向跟隨主動軸3同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸3自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述進給被動齒輪7設(shè)有一個方向跟隨被動軸6同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞被動軸6自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述兩個單向裝置與主動軸3或被動軸6的隨動方向相反；所述后退主動齒輪2、進給主動齒輪4與所述后退被動齒輪5、進給被動齒輪7分別對應(yīng)匹配嚙合連接。所述進給主動齒輪4與所述進給被動齒輪7的齒數(shù)比小于后退主動齒輪2和后退被動齒輪5的的齒數(shù)比。上述單向傳動裝置為一個方向跟隨主動軸3或被動軸6同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸3或被動軸6自由轉(zhuǎn)動的單向軸承、單向離合器或單向齒輪。所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組和扭力離合器14均裝設(shè)于所述傳動箱體9中。所述扭力離合器14包括動力輸入軸22、動力輸出軸27、扭矩輸出滑塊26、彈簧 M、連接滾珠25和支撐座23 ；所述動力輸入軸22 —端與所述被動軸6傳動連接；所述動力輸入軸22從所述被動軸6 —側(cè)向另一側(cè)依次套設(shè)有所述支撐座23、彈簧 M、扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27 ；所述支撐座23固定連接于所述動力輸入軸22上， 所述扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27滑動套設(shè)于所述動力輸入軸22上；所述扭矩輸出滑塊沈和所述動力輸入軸22上設(shè)有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌設(shè)有所述連接滾珠25 ；所述扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27相互接觸的一面均設(shè)有凸塊四；所述動力輸出軸27的遠離所述扭矩輸出滑塊沈的一端與所述執(zhí)行裝置8傳動連接。所述機床進給時所述凸塊四之間的接觸面加工有圓弧倒角。其工作原理是，后退時，啟動動力系統(tǒng)1，帶動主動軸3轉(zhuǎn)動，主動軸3帶動后退主動齒輪2轉(zhuǎn)動，主動齒輪2帶動后退被動齒輪5轉(zhuǎn)動，后退主動齒輪5帶動被動軸6轉(zhuǎn)動， 被動軸6帶動扭力離合器14轉(zhuǎn)動，扭力離合器14帶動機床執(zhí)行裝置8快速后退，此時進給被動齒輪7也隨著被動軸6轉(zhuǎn)動，其帶動進給主動齒輪4轉(zhuǎn)動，因為單向傳動裝置的存在， 此時進給主動齒輪4繞主動軸3自由旋轉(zhuǎn)，而沒有力矩和能量的傳遞，相當(dāng)于與進給相關(guān)的齒輪均未參與工作。反之，在進給時，動力系統(tǒng)1反轉(zhuǎn)，帶動主動軸3反轉(zhuǎn)，此時進給主動齒輪4和進給被動齒輪7工作，帶動扭力離合器14轉(zhuǎn)動，扭力離合器14帶動機床執(zhí)行裝置8 進給，因為進給主動齒輪4與所述進給被動齒輪7的齒數(shù)比小于后退主動齒輪2和后退被動齒輪5的的齒數(shù)比，因此實現(xiàn)了后退速度大于進給速度。本實施例實現(xiàn)了在一個一體式傳動箱內(nèi)實現(xiàn)一體化完成機械式正反轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)速輸出的要求。省略了復(fù)雜的電氣調(diào)速控制系統(tǒng)。具有體積小，造價低，可靠性高等優(yōu)點。其中，扭力離合器14的工作原理是，靜止狀態(tài)時，扭矩輸出滑塊沈在彈簧M的作用下，處于扭矩輸出工位上，此時，連接滾珠25處于螺栓凹槽靠近支撐座23 —側(cè)，扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27的凸塊四交叉嵌套，此時扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27由于凸塊四的存在可以一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)機床啟動進給開關(guān)時，動力系統(tǒng)1通過帶動被動軸6帶動動力輸入軸22轉(zhuǎn)動，由于連接滾珠25和彈簧M的作用，扭矩輸出滑塊沈跟隨轉(zhuǎn)動，在凸塊四的作用下，動力輸出軸27轉(zhuǎn)動并帶動執(zhí)行裝置8進給，直到進給過程結(jié)束，如果在進給過程中遇到阻礙，機床遇到的阻力逆向傳遞給動力輸出軸27和扭矩輸出滑塊26，當(dāng)阻力足夠大時，克服彈簧M的壓力，迫使扭矩輸出滑塊沈與動力輸出軸22發(fā)生相對運動，在連接滾珠25和螺旋凹槽的作用下，扭矩輸出滑塊沈向支撐座23 —側(cè)移動，連接滾珠5最終處于螺旋凹槽靠近動力輸出軸7 —側(cè)，此時，扭矩輸出滑塊沈和動力輸出軸27的凸塊四相互脫離，機床停止進給動作，而動力系統(tǒng)1帶動扭矩輸出滑塊沈繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)凸塊四轉(zhuǎn)動到嵌套位置，在彈簧M的作用下，扭矩輸出滑塊沈移回原位，如果此時障礙解除，則機床繼續(xù)完成進給動作，如果障礙未解除，則扭矩輸出滑塊26和動力輸出軸27的凸塊四在阻力的作用下相互脫離，周而復(fù)始，直到阻力消失。采用本技術(shù)方案的有益效果是采用兩套方向相反的單向傳動裝置，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)機床的快速后退和慢速進給，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率和維修成本低。并使得整個傳動箱可以一體化完成機械式正反轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)速輸出的要求。同時，在同一個傳動箱體中，在所述機床的動力系統(tǒng)與所述機床的執(zhí)行裝置之間設(shè)有扭力離合器，使得機床在進給受阻時，傳動軸上的扭矩增大，最終使扭力離合器脫扣，機床維持無害的夾持力，并且電機不會堵轉(zhuǎn)燒毀，此時配合控制電路控制電機反轉(zhuǎn)后退，該裝置是機械式防夾裝置，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率和安全可靠。實施例2，其余與實施例1相同，不同之處在于，所述機床防夾裝置還設(shè)有用以檢測扭矩、扭矩輸出滑塊6轉(zhuǎn)角或扭矩輸出滑塊6位置的傳感器，所述傳感器與所述動力系統(tǒng)電連接。當(dāng)遇到阻礙時，傳感器檢測到相關(guān)變量，控制動力系統(tǒng)1反轉(zhuǎn)，使執(zhí)行裝置8后退，以利于解除故障。 以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種機床一體傳動箱，其特征在于，包括傳動箱體、扭力離合器和正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組；所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組設(shè)有轉(zhuǎn)矩輸入的主動軸和輸出轉(zhuǎn)矩的被動軸，以及后退主動齒輪、進給主動齒輪、后退被動齒輪和進給被動齒輪；所述扭力離合器包括動力輸入軸和動力輸出軸；所述主動軸與所述機床的動力系統(tǒng)傳動連接；所述后退被動齒輪和進給被動齒輪同軸連接于被動軸上，所述被動軸與所述扭力離合器的動力輸入軸傳動連接，所述扭力離合器的動力輸出軸與機床的執(zhí)行裝置傳動連接；所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別對應(yīng)傳動連接；所述后退主動齒輪設(shè)有一個方向跟隨主動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述進給被動齒輪設(shè)有一個方向跟隨被動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞被動軸自由轉(zhuǎn)動的單向傳動裝置，所述兩個單向裝置與主動軸或被動軸的隨動方向相反；所述正反轉(zhuǎn)非等速輸出齒輪組和扭力離合器均裝設(shè)于所述傳動箱體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述扭力離合器包括動力輸入軸、動力輸出軸、扭矩輸出滑塊、彈簧、連接滾珠和支撐座；所述動力輸入軸一端與所述被動軸傳動連接；所述動力輸入軸從所述被動軸一側(cè)向另一側(cè)依次套設(shè)有所述支撐座、彈簧、扭矩輸出滑塊和動力輸出軸；所述支撐座固定連接于所述動力輸入軸上，所述扭矩輸出滑塊和動力輸出軸滑動套設(shè)于所述動力輸入軸上；所述扭矩輸出滑塊和所述動力輸入軸上設(shè)有相互匹配的螺旋凹槽，所述螺旋凹槽中嵌設(shè)有所述連接滾珠；所述扭矩輸出滑塊和動力輸出軸相互接觸的一面均設(shè)有凸塊；所述動力輸出軸的遠離所述扭矩輸出滑塊的一端與所述執(zhí)行裝置傳動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述凸塊之間的接觸面加工有圓弧倒角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別對應(yīng)匹配嚙合連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機床一體傳動箱，其特征在于，還包括后退減速箱和進給減速箱，所述后退主動齒輪、進給主動齒輪與所述后退被動齒輪、進給被動齒輪分別通過所述后退減速箱和進給減速箱對應(yīng)匹配嚙合連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5任一所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述單向傳動裝置為一個方向跟隨主動軸或被動軸同步轉(zhuǎn)動而另一個方向則繞主動軸或被動軸自由轉(zhuǎn)動的單向軸承、單向離合器或單向齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述進給主動齒輪與所述進給被動齒輪的齒數(shù)比小于后退主動齒輪和后退被動齒輪的的齒數(shù)比。
8.根據(jù)權(quán)利要求2到5任一所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述動力輸出軸與所述動力輸入軸之間通過軸承連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機床一體傳動箱，其特征在于，所述機床防夾裝置還設(shè)有用以檢測扭矩、扭矩輸出滑塊轉(zhuǎn)角或扭矩輸出滑塊位置的傳感器，所述傳感器與所述動力系統(tǒng)電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種機床一體傳動箱，采用兩套方向相反的單向傳動裝置，可以通過簡單的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)機床的快速后退和慢速進給，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率和維修成本低。并使得整個傳動箱可以一體化完成機械式正反轉(zhuǎn)不同轉(zhuǎn)速輸出的要求。同時，在所述機床的動力系統(tǒng)與所述機床的執(zhí)行裝置之間設(shè)有扭力離合器，使得機床在進給受阻時，傳動軸上的扭矩增大，最終使扭力離合器脫扣，機床維持無害的夾持力，并且電機不會堵轉(zhuǎn)燒毀，此時配合控制電路控制電機反轉(zhuǎn)后退，該裝置是機械式防堵轉(zhuǎn)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，故障率低和安全可靠。
文檔編號B23Q5/58GK201997980SQ201120055368
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者黃建輝 申請人:張家港市九鼎機械有限公司