曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其機床床身前后相應(yīng)配置有通過傳動杠傳動的前主軸箱和副主軸箱，在機床床身的床頭側(cè)設(shè)有通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動前主軸箱的主電機，所述驅(qū)動機構(gòu)為第一同步帶機構(gòu)。依據(jù)本實用新型可以減小曲軸精磨前的扭轉(zhuǎn)誤差，并提高角度分度的精度。
【專利說明】曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種專用數(shù)控車床上的主軸減速傳動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]2012年8月以來，針對國內(nèi)汽車、柴油機行業(yè)，進行了全面的市場調(diào)研。我國汽車發(fā)動機及其主要零部件產(chǎn)品的制造企業(yè)在600家以上。國產(chǎn)發(fā)動機的國內(nèi)配套市場覆蓋率達到90%以上，曲軸國內(nèi)加工批量需求增加，曲軸加工設(shè)備需求油然而生。
[0003]根據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)發(fā)動機制造行業(yè)中，各類曲軸的軸頸加工大多還僅限于普通數(shù)控車床，雖然近兩年針對曲軸連桿頸粗、精車加工而設(shè)計的各種類型的全機能數(shù)控車床，國內(nèi)多家機床廠家有所開發(fā)，但局限于曲軸自身的剛性差、裝夾特殊等因素，曲軸連桿頸加工中的前后主軸同步結(jié)構(gòu)設(shè)計成為制約曲軸連桿頸精加工的一個難點。
[0004]曲軸連桿頸數(shù)控車床為雙主軸箱結(jié)構(gòu)，床身頭尾均有一個，床頭箱為前主軸箱，后主軸箱稱為副主軸箱，主電機配置床頭，通過齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動前主軸箱，然后前主軸箱與副主軸箱之間通過傳動杠進行動力傳遞。
[0005]齒輪傳動存在齒間間隙和齒向間隙，存在一定得傳動誤差，影響整體的加工精度，主要體現(xiàn)在扭轉(zhuǎn)誤差和角度分度誤差。為了降低齒間間隙和齒向間隙對傳動的影響，通常采用消隙結(jié)構(gòu)，勢必會會增加結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，并且調(diào)整起來也非常困難，并降低了齒輪傳動的效率。另外，齒輪傳動的典型特點之一是噪聲比較大，且輪體整體尺寸比較大，影響床身布局。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，減小曲軸精磨前的扭轉(zhuǎn)誤差，并提高角度分度的精度。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其機床床身前后相應(yīng)配置有通過傳動杠傳動的前主軸箱和副主軸箱，在機床床身的床頭側(cè)設(shè)有通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動前主軸箱的主電機，所述驅(qū)動機構(gòu)為第一同步帶機構(gòu)。
[0009]從上述結(jié)構(gòu)可以看出，依據(jù)本實用新型，采用同步帶取代齒輪傳動，除了同步帶傳動相比于齒輪傳動固有的優(yōu)點外，對精度要求比較高的曲軸工件加工所需要的扭轉(zhuǎn)誤差和角度分度誤差，通過同步帶驅(qū)動齒輪傳動可顯著降低，同步帶與帶輪之間不存在間隙，因而不會影響扭轉(zhuǎn)誤差和角度分度誤差的問題。
[0010]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，第一同步帶機構(gòu)的帶輪軸與帶輪的連接結(jié)構(gòu)為過盈連接。
[0011]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，所述過盈連接為基于脹套連接的過盈連接。
[0012]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),所述第一同步帶機構(gòu)包括設(shè)置在主電機電機軸上的主電機帶輪、設(shè)置在前主軸箱下部主帶輪軸上的主帶輪，以及配置在主帶輪與主電機帶輪上的第一同步帶。
[0013]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，前主軸箱所配前主軸通過第二同步帶機構(gòu)連接所述主電機軸，且第二同步帶機構(gòu)的帶輪與相應(yīng)帶輪軸通過脹套連接。
[0014]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，所述第二同步帶機構(gòu)帶有張緊結(jié)構(gòu)。
[0015]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，所述張緊結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第二同步帶機構(gòu)所屬同步帶帶圈的張緊輪。
[0016]上述曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),所述傳動杠與前主軸箱間通過萬向結(jié)合子連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為主軸帶輪的脹套連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為曲軸連桿頸書庫車床布局圖。
[0019]圖中:1.主電機帶輪，2.1軸大帶輪，3.1級同步帶，4.主帶輪支架，5.1軸小帶輪，
6.1I級同步帶張緊結(jié)構(gòu),7.1I級同步帶，8.前主軸箱,9.萬向結(jié)合子，10.傳動杠，11.副主軸箱，12.偏心夾具，13.專用刀盤，14.曲軸工件，15.機床床身，16.主軸同步帶輪，17.主電機；18.主軸帶輪脹套，19.主軸。
【具體實施方式】
[0020]參照說明附圖2，一種曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其機床床身15為臥式結(jié)構(gòu)，前后相應(yīng)配置有通過傳動杠10傳動的前主軸箱8和副主軸箱11，在機床床身15的床頭側(cè)設(shè)有通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動前主軸箱8的主電機17，所述驅(qū)動機構(gòu)為第一同步帶機構(gòu)，如圖1左端所示的結(jié)構(gòu)部分，由主電機帶輪1、1軸大帶輪2和I軸同步帶3構(gòu)成，I軸大帶輪2為主帶輪，相應(yīng)的主帶輪支架4設(shè)置在前主軸箱8的下部。
[0021]通常，同步帶是以鋼絲繩或玻璃纖維為強力層，外覆以聚氨酯或氯丁橡膠的環(huán)形帶，帶的內(nèi)周制成齒狀，使其與齒形帶輪嚙合。同步帶傳動時，傳動比準(zhǔn)確，對軸作用力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用溫度_20°C -80°C, v<50m/s,P<300kff, i<10,對于要求同步的傳動也可用于低速傳動。
[0022]同步帶雖然也是通過嚙合實現(xiàn)的傳動，但不會產(chǎn)生齒間間隙，也無需潤滑，也就不需要齒頂間隙，因此不會產(chǎn)生影響曲軸精磨前的扭轉(zhuǎn)誤差及角度分度誤差。
[0023]同步帶由于不會產(chǎn)生剛性的嚙合沖擊，因而工作時的噪聲會比較小。
[0024]現(xiàn)有的帶輪通常通過鍵連接接合于帶輪軸上，這種連接方式容易產(chǎn)生配合間隙，且會產(chǎn)生帶輪與帶輪軸的同軸度誤差。為此，第一同步帶機構(gòu)的帶輪軸與帶輪的連接結(jié)構(gòu)為過盈連接,通過摩擦傳動,能夠產(chǎn)生良好的同軸度。
[0025]通過單純的軸孔配合的過盈連接裝拆難度比較大，因此可以采用如型面連接的結(jié)構(gòu)形式。
[0026]在進一步改進的結(jié)構(gòu)中,可以使用脹套連接實現(xiàn)過盈連接。[0027]脹套屬于機械通用零部件范疇，用來聯(lián)接不同機構(gòu)中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。
[0028](一)使用脹套使主機零件制造和安裝簡單。安裝脹套的軸和孔的加工不像過盈配合那樣要求高精度的制造公差。脹套安裝時無須加熱，冷卻或加壓設(shè)備，只需將螺栓按要求的力矩擰緊即可。且調(diào)整方便，可以將輪轂在軸上方便地調(diào)整到所需位置。脹套也可用來聯(lián)結(jié)焊接性差的零件。
[0029](二)脹套的使用壽命長.。
[0030](三)脹套在超載時，將失去聯(lián)結(jié)作用，可以保護設(shè)備不受損害。
[0031](四)脹套聯(lián)結(jié)可以承受多重負荷，其結(jié)構(gòu)可以做成多種樣式。根據(jù)安裝負荷大小，還可以多個脹套串聯(lián)使用。
[0032](五)脹套拆卸方便，即可使被聯(lián)結(jié)件容易拆。脹緊時，接觸面緊密貼合不易銹蝕，也便于拆開。
[0033]在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，所述第一同步帶機構(gòu)包括設(shè)置在主電機電機軸上的主電機帶輪1、設(shè)置在前主軸箱8下部主帶輪軸上的主帶輪，以及配置在主帶輪與主電機帶輪上的第一同步帶，由于同步帶傳動的距離比較遠，因而，相比于齒輪傳動，整體結(jié)構(gòu)要緊湊得多。
[0034]前主軸箱所配前主軸通過第二同步帶機構(gòu)連接所述主電機軸，且第二同步帶機構(gòu)的帶輪與相應(yīng)帶輪軸通過脹套連接，如圖2所示的II級同步帶7所對應(yīng)的同步帶機構(gòu)，進一步調(diào)整傳動比和調(diào)整傳動布局。
[0035]為了進一步提高傳動精度，所述第二同步帶機構(gòu)帶有張緊結(jié)構(gòu)。
[0036]如圖2所示，所述張緊結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第二同步帶機構(gòu)所屬同步帶帶圈的張緊輪，如圖2所示的II級同步帶張緊結(jié)構(gòu)2。
[0037]張緊還可以采用調(diào)整軸距的方式進行張緊。
[0038]所述傳動杠10與前主軸箱8間通過萬向結(jié)合子9連接，降低同軸度問題所產(chǎn)生的傳動干涉現(xiàn)象。其中的萬向結(jié)合子9即為常說的萬向節(jié)或者說萬向聯(lián)軸器。
[0039]如前所述，將曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸驅(qū)動選用雙級同步帶減速結(jié)構(gòu)(見附圖2)，配合使用主軸同步帶張緊結(jié)構(gòu)，起到消除傳動間隙的作用，降低了主軸驅(qū)動同步帶的傳動誤差，并且使得前、后主軸驅(qū)動系統(tǒng)誤差可調(diào)整性增強。設(shè)計避免了曲軸連桿頸數(shù)控車床主、副主軸床頭箱使用齒輪傳動引起的同步驅(qū)動誤差過大，同時降低了傳動的噪音，確保了主傳動的平穩(wěn)，改善了機床的操作環(huán)境。
[0040]主軸帶輪采用漲套結(jié)構(gòu)(見附圖1)，使機床前后同步的精確調(diào)整更加方便、精確。前、后專用偏心工裝(見附圖2)同時夾緊曲軸主軸頸，將曲軸連桿頸中心偏移到機床的主軸中心，利用曲軸加工專用盤式刀盤(見附圖2)上的刀具對連桿頸外圓及端面進行車削。
[0041]主、副主軸是由前后主副通過一根主傳動杠同步驅(qū)動(見附圖2)，傳動杠使用抽拉結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)工件長短調(diào)整工裝間距。
[0042]本次結(jié)構(gòu)設(shè)計，起到消除傳動間隙的作用，降低了主軸驅(qū)動同步帶的傳誤差，并且使得前、后主軸驅(qū)動系統(tǒng)誤差可調(diào)整性增強，最終提高了曲軸連桿頸的加工的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其機床床身(15)前后相應(yīng)配置有通過傳動杠(10)傳動的前主軸箱(8)和副主軸箱(11)，在機床床身(15)的床頭側(cè)設(shè)有通過驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動前主軸箱(8)的主電機(17)，其特征在于，所述驅(qū)動機構(gòu)為第一同步帶機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),其特征在于，第一同步帶機構(gòu)的帶輪軸與帶輪的連接結(jié)構(gòu)為過盈連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),其特征在于，所述過盈連接為基于脹套連接的過盈連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一同步帶機構(gòu)包括設(shè)置在主電機電機軸上的主電機帶輪(I)、設(shè)置在前主軸箱(8)下部主帶輪軸上的主帶輪，以及配置在主帶輪與主電機帶輪上的第一同步帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),其特征在于，前主軸箱所配前主軸通過第二同步帶機構(gòu)連接所述主電機軸，且第二同步帶機構(gòu)的帶輪與相應(yīng)帶輪軸通過脹套連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二同步帶機構(gòu)帶有張緊結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),其特征在于，所述張緊結(jié)構(gòu)為設(shè)置在第二同步帶機構(gòu)所屬同步帶帶圈的張緊輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曲軸連桿頸數(shù)控車床主軸雙級同步帶減速傳動結(jié)構(gòu),其特征在于，所述傳動杠(10)與前主軸箱(8)間通過萬向結(jié)合子(9)連接。
【文檔編號】B23B47/06GK203738077SQ201420121334
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年3月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月18日
【發(fā)明者】李樂, 李林, 鄭翠翠, 林晶偉, 李春剛, 孫自龍 申請人:德州德隆(集團)機床有限責(zé)任公司