專利名稱：雙動力頭的人字齒傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)床制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是數(shù)控車銑復(fù)合加工機(jī)床中的一種雙動 力頭的人字齒傳動裝置。
背景技術(shù)：
在排刀式數(shù)控車銑復(fù)合加工中經(jīng)常用到一種獨(dú)立的伺服動力頭單元，傳統(tǒng)的動力 頭由于和動力源一伺服電機(jī)是直連，受電機(jī)轉(zhuǎn)速的限制動力頭的轉(zhuǎn)速不能達(dá)到真正意義 上的高速、低噪音傳動，并且由于它工作時正好處于加工區(qū)域，飛濺的冷卻液以及碎末類的 鐵屑很容易穿過迷宮密封進(jìn)入到動力頭的內(nèi)部，而這種靠高速油脂潤滑的軸承因此很快失 效，其密封用的端面和迷宮組合密封在軸向會占據(jù)較長的距離，使得切削端頭與支撐軸承 的距離過大，剛性大幅下降，這些技術(shù)上的缺陷使得動力頭應(yīng)用受到了很大的局限。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題提供一種雙動力頭的人字齒傳動裝置，有效提高動 力頭高轉(zhuǎn)速及前端密封能力，實(shí)現(xiàn)高剛性，低噪音傳動且其制造工藝簡單，實(shí)現(xiàn)起來較為容
易ο本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案雙動力頭的人字齒傳動裝置，具有殼體，伺服電機(jī)固 定在電機(jī)座后端，電機(jī)座與殼體連接固定，與所述伺服電機(jī)輸出軸平行設(shè)置有兩個動力頭 主軸，所述伺服電機(jī)輸出軸上設(shè)置有主動齒輪組，所述兩個動力頭主軸上均設(shè)置有與主動 齒輪組相嚙合的從動齒輪組，所述兩個動力頭主軸均通過軸承固定在殼體內(nèi)且位于伺服電 機(jī)輸出軸兩側(cè)；所述主動齒輪組包括主動齒輪和副齒輪I，所述主動齒輪和副齒輪I均為斜 齒輪且兩者呈“人”字形固定為一體套裝在伺服電機(jī)輸出軸上并用箍圈鎖緊；所述從動齒輪 組包括從動齒輪和副齒輪II，所述從動齒輪和副齒輪II均為斜齒輪，且兩者的螺旋角與主 動齒輪組的齒輪螺旋角對應(yīng)相反固定為一體并與主動齒輪組相嚙合。所述主動齒輪和副齒輪I通過螺釘I固定為一體并套裝在伺服電機(jī)輸出軸上，在 所述主動齒輪的輪轂上套箍圈并用螺釘II鎖緊；所述從動齒輪組通過平鍵與動力頭主軸 連接，所述從動齒輪和副齒輪II通過螺釘III連接為一體，所述副齒輪II外端部置有墊圈 并用螺母壓緊，所述螺母用頂緊螺釘鎖緊。所述殼體前端設(shè)置用來密封動力頭主軸的前端蓋，所述前端蓋內(nèi)制有孔I、孔II 和孔III ；所述前端蓋端部與壓螺母相配合且兩者之間留有“弓”形間隙，前端蓋的孔I內(nèi)鑲 嵌錐度密封環(huán)且錐度密封環(huán)與動力頭主軸間隙配合；所述前端蓋側(cè)部制有螺紋孔且螺紋孔 與孔I和孔II均貫通，L型接頭通過螺紋孔與所述前端蓋連接，所述L型接頭內(nèi)置有通孔 且通孔與孔II相連通，孔III與動力頭主軸間隙配合且孔III與所述“弓”形間隙相連通。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比將人字齒輪拆畫成兩個β角相等方向相反的齒輪嚙 合，可實(shí)現(xiàn)動力頭主軸的高轉(zhuǎn)速，在動力頭主軸前端通過L型接頭的設(shè)置，不僅提高了密封 能力，且實(shí)現(xiàn)了高剛性和低噪音傳動，
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)左視圖；圖3為圖2拆去伺服電機(jī)及電機(jī)座且轉(zhuǎn)180度后結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的C-C剖視圖；圖5為本實(shí)用新型伺服電機(jī)齒輪組的連接與固定圖；圖6為圖1的A-A剖視圖；圖7為圖6的B部放大圖；圖8為本實(shí)用新型的前端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型的雙動力頭結(jié)構(gòu)爆炸圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、2、3、4、5、6、7、8、9描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。雙動力頭的人字齒傳動裝置，具有殼體2，伺服電機(jī)1固定在電機(jī)座6后端，電機(jī) 座6與殼體2連接固定，與伺服電機(jī)1輸出軸平行設(shè)置有兩個動力頭主軸3，伺服電機(jī)1輸 出軸上設(shè)置有主動齒輪組，主動齒輪組包括主動齒輪7和副齒輪18，所述主動齒輪7和副 齒輪18均為斜齒輪且兩者呈“人”字形固定為一體套裝在伺服電機(jī)1輸出軸上并用箍圈13 鎖緊；兩個動力頭主軸3上均設(shè)置有與主動齒輪組相嚙合的從動齒輪組，從動齒輪組包括 從動齒輪11和副齒輪1110，從動齒輪11和副齒輪IIlO均為斜齒輪，且兩者的螺旋角與主 動齒輪組的齒輪螺旋角對應(yīng)相反固定為一體并與主動齒輪組相嚙合。兩個動力頭主軸3均 通過軸承固定在殼體2內(nèi)且位于伺服電機(jī)1輸出軸兩側(cè)。主動齒輪7和副齒輪18通過螺釘112固定為一體并套裝在伺服電機(jī)1輸出軸上， 在主動齒輪7的輪轂上套箍圈13并用螺釘1114鎖緊；從動齒輪組通過平鍵15與動力頭主 軸3連接，從動齒輪11和副齒輪IIlO通過螺釘III16連接為一體，副齒輪IIlO外端部置 有墊圈17并用螺母18壓緊，螺母18用頂緊螺釘19鎖緊。殼體2前端設(shè)置用來密封動力頭主軸3的前端蓋4，所述前端蓋4內(nèi)制有孔I 19、 孔1120和孔III21 ；前端蓋4端部與壓螺母5相配合且兩者之間留有“弓，，形間隙9，前端 蓋4的孔119內(nèi)鑲嵌錐度密封環(huán)22且錐度密封環(huán)22與動力頭主軸3間隙配合；前端蓋4 側(cè)部制有螺紋孔23且螺紋孔23與孔119和孔1120均貫通，L型接頭24通過螺紋孔23與 所述前端蓋4連接，L型接頭24內(nèi)置有通孔25且通孔25與孔1120相連通，孔III21與動 力頭主軸3間隙配合且孔II121與“弓”形間隙9相連通。傳動原理主動齒輪7和副齒輪18套在埃斯頓08APA1的伺服電機(jī)1的輸出軸上， 經(jīng)過對齒調(diào)整后即可將主動齒輪7和副齒輪18通過4個M3內(nèi)六方螺釘112連接成一體， 擰緊M5內(nèi)六方螺釘1114即可收縮箍圈13使得主動齒輪組可靠的固定在伺服電機(jī)1的輸 出軸上。同樣經(jīng)過對齒調(diào)整的從動齒輪11和副齒輪IIlO通過平鍵15與動力頭主軸3連 接，由M17薄形螺母18和墊圈17壓緊，M17薄形螺母18的端面上有3個M3內(nèi)六方錐端頂 緊螺釘19是起到鎖死的作用。電機(jī)座6與殼體2連接，調(diào)整好的主動齒輪組又與電機(jī)座6 連接，這樣三組經(jīng)過調(diào)整的齒輪組再經(jīng)過調(diào)整齒隙后便可以順利嚙合從而傳遞動力了。解決了轉(zhuǎn)速低的問題，動力頭主軸的剛性和密封也必須隨著轉(zhuǎn)速升級?？s短夾持部分和支撐部分(前端軸承)的距離必然使得剛性提高，然而原來復(fù)雜的迷宮、端面密封組 合無法在有限的軸向距離內(nèi)排布，所以只能采用占據(jù)軸向距離短的錐環(huán)密封，但是由于錐 環(huán)密封(材料是聚四氟乙烯)與軸體有些部分有輕微接觸，目前在干摩擦的環(huán)境中依然無 法實(shí)現(xiàn)高達(dá)15m/s的速度，并且不能將液體完全阻止，要讓他適應(yīng)高轉(zhuǎn)速必須冷卻軸體，并 要加油潤滑。這樣為了不讓空氣和油以及水等同區(qū)通過間隙污染軸承室，依據(jù)流體動力學(xué) 原理，流體在高速流動時會在相對氣流的反方向上的小間隙內(nèi)形成抽附作用，這便是著名 的伯努利現(xiàn)象，依據(jù)此原理加以合適的空氣控制附件便可以很好的為軸體密封、冷卻潤滑 了。 密封原理空氣經(jīng)過干燥、授油(油霧)、調(diào)壓及流量處理從L形接頭24進(jìn)入，流 經(jīng)前端蓋4，前端蓋4的孔119內(nèi)鑲嵌錐度密封環(huán)22，由于動力頭主軸3和前端蓋4之間有 較大的空間可以提高空氣的均勻化程度，動力頭主軸3和錐度密封環(huán)22之間存在微小的 間隙，形成抽附作用避免空氣油污等進(jìn)入軸承內(nèi)，壓螺母5其實(shí)是雙環(huán)端面密封，它的作用 是阻止較大顆粒的切屑進(jìn)入，這樣經(jīng)過雙環(huán)端面密封和負(fù)壓技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到較高的密封效 果。如圖7中所示，在空氣吹入動力頭主軸內(nèi)部之前對氣源由于進(jìn)行了授油(油霧)、調(diào)壓 及流量處理，這樣打入動力頭主軸內(nèi)部的氣體是帶有微量的潤滑油，不但可以對軸體進(jìn)行 冷卻還可以對錐度密封環(huán)22密封潤滑，負(fù)壓作用使得在錐度密封環(huán)22和動力頭主軸3之 間的間隙周圈形成一個輕微吸附所用，可以阻止油、水等污物不能進(jìn)入到軸承室，從而提高 密封效果。這種密封效果甚至可以達(dá)到滴水不進(jìn)的完美效果，動力頭主軸3后端的組合人 字齒變速機(jī)構(gòu)，理論上不存在軸向分力，提高了極限轉(zhuǎn)速(35m/s以上)降低噪音，延長伺服 電機(jī)的壽命。
權(quán)利要求雙動力頭的人字齒傳動裝置，具有殼體(2)，伺服電機(jī)(1)固定在電機(jī)座(6)后端，電機(jī)座(6)與殼體(2)連接固定，其特征在于與所述伺服電機(jī)(1)輸出軸平行設(shè)置有兩個動力頭主軸(3)，所述伺服電機(jī)(1)輸出軸上設(shè)置有主動齒輪組，所述兩個動力頭主軸(3)上均設(shè)置有與主動齒輪組相嚙合的從動齒輪組，所述兩個動力頭主軸(3)均通過軸承固定在殼體(2)內(nèi)且位于伺服電機(jī)(1)輸出軸兩側(cè)；所述主動齒輪組包括主動齒輪(7)和副齒輪I(8)，所述主動齒輪(7)和副齒輪I(8)均為斜齒輪且兩者呈“人”字形固定為一體套裝在伺服電機(jī)(1)輸出軸上并用箍圈(13)鎖緊；所述從動齒輪組包括從動齒輪(11)和副齒輪II(10)，所述從動齒輪(11)和副齒輪II(10)均為斜齒輪，且兩者的螺旋角與主動齒輪組的齒輪螺旋角對應(yīng)相反固定為一體并與主動齒輪組相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙動力頭的人字齒傳動裝置，其特征在于所述主動齒輪(7) 和副齒輪I (8)通過螺釘I (12)固定為一體并套裝在伺服電機(jī)(1)輸出軸上，在所述主動齒 輪(7)的輪轂上套箍圈(13)并用螺釘II (14)鎖緊；所述從動齒輪組通過平鍵(15)與動力 頭主軸(3)連接，所述從動齒輪(11)和副齒輪II (10)通過螺釘III (16)連接為一體，所述 副齒輪II(IO)外端部置有墊圈(17)并用螺母(18)壓緊，所述螺母(18)用頂緊螺釘(19) 鎖緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙動力頭的人字齒傳動裝置，其特征在于所述殼體 ⑵前端設(shè)置用來密封動力頭主軸⑶的前端蓋(4)，所述前端蓋⑷內(nèi)制有孔I (19)、孔 11(20)和孔III (21)；所述前端蓋(4)端部與壓螺母(5)相配合且兩者之間留有“弓”形間 隙(9)，前端蓋(4)的孔I (19)內(nèi)鑲嵌錐度密封環(huán)(22)且錐度密封環(huán)(22)與動力頭主軸 (3)間隙配合；所述前端蓋⑷側(cè)部制有螺紋孔(23)且螺紋孔(23)與孔I (19)和孔II (20) 均貫通，L型接頭(24)通過螺紋孔(23)與所述前端蓋(4)連接，所述L型接頭(24)內(nèi)置 有通孔(25)且通孔(25)與孔II (20)相連通，孔III (21)與動力頭主軸(3)間隙配合且孔 111(21)與所述“弓”形間隙(9)相連通。
專利摘要提供一種雙動力頭的人字齒傳動裝置，伺服電機(jī)固定在電機(jī)座后端，電機(jī)座與殼體連接固定，與所述伺服電機(jī)輸出軸平行設(shè)置有兩個動力頭主軸，所述伺服電機(jī)輸出軸上設(shè)置有主動齒輪組，所述兩個動力頭主軸上均設(shè)置有與主動齒輪組相嚙合的從動齒輪組，所述兩個動力頭主軸均通過軸承固定在殼體內(nèi)且位于伺服電機(jī)輸出軸兩側(cè)。本實(shí)用新型可有效提高動力頭高轉(zhuǎn)速及前端密封能力，實(shí)現(xiàn)高剛性，低噪音傳動且其制造工藝簡單，實(shí)現(xiàn)起來較為容易。
文檔編號B23Q5/10GK201736062SQ20102027393
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者李會生 申請人:陜西海力特精密機(jī)械有限公司