專利名稱：兩級機床傳動機構(gòu)，尤其是走刀箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的兩級機床傳動機 構(gòu)，尤其是用在高扭矩和高轉(zhuǎn)速下的走刀箱。
背景技術(shù)：
機床傳動機構(gòu)、尤其是走刀箱在現(xiàn)有技術(shù)中廣為人知并通常包括 行星齒輪組以及用于切換期望傳動級的切換裝置。
例如在申請人的DE 10 2004 003 684 Al中公開了一種機床傳動機 構(gòu)、尤其是走刀箱，其中從傳動機構(gòu)從動軸到主軸上的力或力矩的傳 遞是直接進(jìn)行的，并且主軸關(guān)于從動軸同軸地設(shè)置。
另外從申請人的DE 10 2004 003 685 Al中也公開了一種機床傳動 機構(gòu)、尤其是走刀箱，其中從傳動機構(gòu)從動軸到主軸上的力或力矩的 傳遞是直接進(jìn)行的，并且主軸關(guān)于從動軸同軸地設(shè)置。其中在驅(qū)動軸 中集成了回轉(zhuǎn)接頭，該回轉(zhuǎn)接頭用作傳動機構(gòu)從動裝置和主軸之間冷 卻液、油或氣體的傳遞裝置。
申請人的DE 102 41 006 Al中公開了一種兩級行星齒輪傳動機構(gòu) 的電磁切換裝置，所述兩級行星齒輪傳動機構(gòu)具有驅(qū)動軸和從動軸、 中心輪、空心輪、帶行星齒輪的行星齒輪架、傳動機構(gòu)外殼、以及用 于切換第一傳動運動和第二傳動運動的滑動套筒，對于第一傳動運動 來說空心輪可與殼體聯(lián)接，對于第二傳動運動來說空心輪可與中心輪 聯(lián)接，其中滑動套筒可借助由勵磁線圈和銜鐵組成的電磁元件移動。 其中，銜鐵可轉(zhuǎn)動卻又在軸向上固定地設(shè)置在滑動套筒上。
在申請人的DE 199 17 673 Al中公開了一種兩級行星齒輪傳動機 構(gòu)。在這一已公幵的行星齒輪傳動機構(gòu)中，驅(qū)動軸與中心輪連接并且 從動軸與行星齒輪架連接，其中行星齒輪轉(zhuǎn)動機構(gòu)的空心輪可通過滑 動套筒與傳動機構(gòu)外殼或中心輪合型地聯(lián)接，滑動套筒可關(guān)于驅(qū)動軸 共軸地借助電子調(diào)節(jié)機構(gòu)移入到各種切換位置中。其中所述調(diào)節(jié)機構(gòu) 是電磁元件，其銜鐵與滑動套筒驅(qū)動地連接。
具有用于提高扭矩的小體積行星齒輪機構(gòu)的機床傳動機構(gòu)由于其 居中的構(gòu)造方式總的來說也適用于高轉(zhuǎn)速。不過現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié) 構(gòu)都受到高轉(zhuǎn)速的限制，因為在直接傳動運動(1=1:1,電機輸出轉(zhuǎn)速= 傳動機構(gòu)從動裝置的轉(zhuǎn)速)下，具有中心輪、行星齒輪、行星齒輪架 和空心輪的整個行星齒輪機構(gòu)都會被驅(qū)動，盡管行星齒輪機構(gòu)只是為 了實現(xiàn)對第一傳動級加速才被需要。對于這種情形而言，通過高的旋 轉(zhuǎn)慣性會使得波動值受到不利影響。另外還會延長達(dá)到最大轉(zhuǎn)速的加 速時間。
為了在第一傳動級下傳遞高的扭矩(也就是在加速的情況下)， 需要在從動裝置處具有大的直徑，其一方面可以附加地增大旋轉(zhuǎn)慣性， 另一方面僅允許大的密封直徑。這會對傳動機構(gòu)的溫度帶來不利影響， 因為摩擦功率與直徑和轉(zhuǎn)速不成比例地升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種兩級機床傳動機構(gòu)，尤其是用于高 扭矩和高轉(zhuǎn)速的走刀箱，其具有較小的波動值。另外還應(yīng)將傳動機構(gòu) 溫度保持得盡可能低。
該目的通過權(quán)利要求1的特征得以解決。其他按照本發(fā)明的構(gòu)成 方案和優(yōu)點在從屬權(quán)利要求中給出。
在機床中，加工表面和溫度的波動值對于加工零件的精確度而言
負(fù)有重大責(zé)任并因此對于質(zhì)量而言是具有決定意義的。在高轉(zhuǎn)速下使 用傳送帶在技術(shù)上是不可實現(xiàn)的，因為無法遵守法律上對噪音污染的 規(guī)定。針對于此，在按照本發(fā)明的傳動機構(gòu)中做出如下設(shè)置，即，從 傳動機構(gòu)到主軸上的力或力矩的傳遞直接進(jìn)行。
相應(yīng)地公開了一種兩級機床傳動機構(gòu)，其包括行星齒輪組、驅(qū)動 軸、第一從動軸和第二從動軸，第一從動軸抗扭地與驅(qū)動軸連接并可 與行星齒輪組的中心輪通過第一切換元件可拆卸地連接，第二從動軸 與行星齒輪組的隔件抗扭連接，另外還設(shè)有第二切換元件，其建立起 主軸與可選擇的第一或第二從動軸之間的可拆卸的連接。就此而言， 通過在第一切換元件打開的情況下將第一從動軸與主軸連接形成直接 傳動運動；通過在第一切換元件閉合的情況下將主軸與第二從動軸連 接實現(xiàn)具有加速的傳動運動。
通過按照本發(fā)明的方案可以保證在直接傳動運動中將行星齒輪組 斷開，從而大大降低旋轉(zhuǎn)慣性并縮短加速時間。
按照本發(fā)明讓行星齒輪組的空心輪抗扭地與傳動機構(gòu)殼體連接， 從而其在第一傳動級下(在加速下)不會被一起驅(qū)動，從而降低了旋 轉(zhuǎn)慣性并縮短了到達(dá)最大轉(zhuǎn)速的加速時間。另外，對空心輪進(jìn)行無間 隙地支承可以實現(xiàn)齒件的精確滾落并從而提高在第一傳動級下(在加 速下)的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
按照本發(fā)明可以設(shè)置鎖止裝置，其阻止第二從動軸在直接傳動運 動中一起轉(zhuǎn)動。由此可以改善傳動機構(gòu)的效率，因為第二從動軸的軸 承可以帶來牽引力矩。為了這一目的可以在一個優(yōu)選實施例的范疇之 內(nèi)將彈簧銷插入行星齒輪架中，從而將行星齒輪架卡住。彈簧銷的操 作通過操作第一切換元件或第二切換元件進(jìn)行。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例范疇內(nèi)做出了如下設(shè)置，即，主軸關(guān)
于第一從動軸共軸地設(shè)置。另外讓第二從動軸作為與第一從動軸共軸 設(shè)置的空心軸構(gòu)成，并且第一從動軸無間隙地支承在第二從動軸中。
切換元件可以作為爪齒離合器或摩擦離合器或者作為同步裝置構(gòu) 成并且可以電動地、機械地、電磁式地、液壓地、氣動地、以及/或者 利用彈簧力操作。
優(yōu)選讓設(shè)置在驅(qū)動側(cè)的第一切換元件被集成到傳動機構(gòu)中并含有 一個密封位置。第二切換元件在從動側(cè)設(shè)置在傳動機構(gòu)之外。根據(jù)一 種優(yōu)選的改型可以將主軸或主軸內(nèi)嵌件作為第二切換元件的支承件使 用。
按照優(yōu)選的方式可以在按照本發(fā)明的傳動機構(gòu)中集成回轉(zhuǎn)接頭， 其用作傳動機構(gòu)從動裝置和主軸之間冷卻液、油或氣體的傳遞裝置。 由此不再需要油位計，從而不再出現(xiàn)會使得傳動機構(gòu)變熱的沖濺損失
(Pantschverlust)。正如像本申請人的DE 10 2004 003 685 Al (其公
開內(nèi)容應(yīng)當(dāng)完全作為本說明書的背景技術(shù))中公開的那樣，回轉(zhuǎn)接頭 可以支承在第一從動軸中并包括兩個密封墊片，這兩個密封墊片用作 密封位置且用作用于抵消轉(zhuǎn)速差的裝置。


下面借助附圖對本發(fā)明做詳細(xì)描述。其中
圖1示意性地示出了被切換到直接傳動運動下的、按照本發(fā)明的 機床傳動機構(gòu)的一個實施例；
圖2示意性地示出了被切換到加速傳動級下的圖1所示機床傳動
機構(gòu);
圖3示出圖1所示機床傳動機構(gòu)的截面，其中在(具有加速的) 第一傳動級下轉(zhuǎn)動的零件示有剖面線；
圖4示出圖1所示機床傳動機構(gòu)的截面，其中在直接傳動運動下 轉(zhuǎn)動的零件示有剖面線；
圖5和圖6分別示出機床傳動機構(gòu)按照本發(fā)明在切換到第一傳動
級(下方)和第二傳動級(上方)時的示意圖，其中通過切換元件的 不同設(shè)置方式區(qū)分這兩個實施例。
具體實施例方式
參考圖1，按照本發(fā)明的機床傳動機構(gòu)16包括行星齒輪組17、驅(qū) 動軸(電動機軸)1、第一從動軸2，第一從動軸2抗扭地與驅(qū)動軸1 連接并且可與行星齒輪組17的中心輪4通過第一切換元件5可拆卸地 連接。此外還設(shè)有第二從動軸3,其與行星齒輪組17的隔件19抗扭連 接，并且還設(shè)有第二切換元件6，其建立起主軸7或主軸內(nèi)嵌件與可選 的第一或第二驅(qū)動軸2或3之間的可拆卸的連接。
按照本發(fā)明通過讓第一從動軸2與主軸7在第一切換元件5打開 的情況下通過第二切換元件6連接形成直接傳動運動(第二傳動級)； 通過讓主軸7與第二從動軸3在第一切換元件5閉合的情況下通過第 二切換元件6連接實現(xiàn)具有加速的傳動運動(第一傳動級)。
行星齒輪組可以通過中心輪4借助切換元件5接通，其中在這種 情況下進(jìn)行與從動軸2的連接；空心輪8固定地與殼體18抗扭連接。
通過內(nèi)置的從動軸2可以在直接傳動運動下將高的轉(zhuǎn)速傳遞到主 軸7上。由于在直接傳動運動下承受的扭矩較小，從動軸2具有較小 的直徑，這導(dǎo)致較低的圓周速度和較小的旋轉(zhuǎn)慣性。出于這一原因， 對于從動軸2而言可以為了高轉(zhuǎn)速在驅(qū)動側(cè)和從動側(cè)使用具有較小直 徑的徑向軸封環(huán)9、 10。通過外置的驅(qū)動軸3可以傳遞較高的扭矩，從 而較大的從動側(cè)密封位置11僅在加速時以及在具有基本較低轉(zhuǎn)速時受 到加載。
從動軸2通過徑向推力軸承或精密軸承或主軸軸承12、 13無間隙 地支承在從動軸3中。從動軸3同樣無間隙地利用徑向推力軸承或精
密軸承14、 15支承在殼體18中。
對于圖1所示示例而言，切換元件5和6分別包括線圈20和彈簧 21，從而它們可以優(yōu)選地通過操作線圈逆彈簧力得到操作。
圖1中示出了已切換到直接傳動運動下的按照本發(fā)明的機床傳動 機構(gòu)16;就此而言切換元件5是打開的，并且切換元件6閉合并建立 起從動軸2與主軸或主軸內(nèi)嵌件7之間的連接。
圖2中示出了已切換到第一傳動級下也就是具有加速的按照本發(fā) 明的機床傳動機構(gòu)16;就此而言切換元件5是閉合的，并且切換元件 6閉合，從而建立從動軸3與主軸或主軸內(nèi)嵌件7之間的連接。
圖3示出了機床傳動機構(gòu)16的截面，其中在切換到第一傳動級下 的轉(zhuǎn)動的零件示有剖面線；圖4示出了在直接傳動運動下轉(zhuǎn)動的零件， 這些零件同樣以剖面線示出。
對于圖5所示示例而言，切換元件5包括兩個線圈22、 23并可以 通過相應(yīng)地操作線圈向著期望的方向操作；切換元件6包括線圈20和 彈簧21，從而切換元件6可以通過操作線圈逆彈簧力得到操作。
對于圖6所示示例而言，切換元件5同樣包括兩個線圈22、 23并 可以通過相應(yīng)地操作線圈向著期望的方向操作；切換元件6包括被設(shè) 置在切換元件的同一側(cè)上的線圈20和彈簧21，從而切換元件6可以通 過操作線圈逆彈簧力得到操作。
為了普遍適用于主軸電動機也可以采用集成的方案。就此而言， 在內(nèi)部的從動軸2可以作為轉(zhuǎn)子的零件構(gòu)成，從而以具有優(yōu)點的方式 縮短了結(jié)構(gòu)長度。
附圖標(biāo)記
1驅(qū)動軸，電動機軸 2第一從動軸
3第二從動軸
4中心輪
5第一切換元件
6第二切換元件
7主軸，主軸內(nèi)嵌件
8空心輪
9徑向軸封環(huán)
10徑向軸封環(huán)
11密封位置
12主軸軸承
13主軸軸承
14軸承
15軸承
16機床傳動機構(gòu) 17行星齒輪組 18殼體 19隔件 20線圈 21彈簧 22線圈 23線圈
權(quán)利要求
1. 兩級機床傳動機構(gòu)，尤其是走刀箱，其包括行星齒輪組，其中主軸或主軸內(nèi)嵌件能夠與傳動機構(gòu)的從動裝置合型連接或壓配合連接，其特征在于，該機床傳動機構(gòu)具有第一從動軸(2)和第二從動軸(3)，其中，第一從動軸(2)抗扭地與驅(qū)動軸(1)連接并能夠通過第一切換元件(5)與行星齒輪組(17)的中心輪(4)可拆卸地連接；第二從動軸(3)與行星齒輪組(17)的隔件(19)抗扭連接，行星齒輪組(17)的空心輪(8)抗扭地與傳動機構(gòu)的殼體(18)連接；另外還設(shè)有第二切換元件(6)，其建立在主軸(7)或主軸內(nèi)嵌件和可選的第一或第二從動軸(2)或(3)之間的可拆卸的連接。
2. 按權(quán)利要求1所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于，主軸(7) 與第一從動軸(2)共軸地設(shè)置，并且第二從動軸(3)為與第一從動 軸(2)共軸設(shè)置的空心軸，其中第一從動軸(2)通過主軸軸承(12， 13)無間隙地支承在第二從動軸(3)中。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于，在 第一切換元件(5)打開的情況下第一從動軸(2)通過第二切換元件(6)與主軸(7)或主軸內(nèi)嵌件連接，從而形成直接傳動運動(第二 傳動級)，其中在第一切換元件(5)閉合的情況下主軸(7)或主軸 內(nèi)嵌件通過第二切換元件(6)與第二從動軸(3)連接而實現(xiàn)具有加 速的傳動運動(第一傳動級)。
4. 按前述權(quán)利要求之一所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于， 設(shè)有鎖止裝置，其阻止第二從動軸(3)在直接傳動運動下一起轉(zhuǎn)動。
5. 按權(quán)利要求4所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于，所述鎖 止裝置為彈簧銷，該彈簧銷能夠被引入到行星齒輪架的孔中，從而使 得行星齒輪架被卡住，并且該彈簧銷的操作通過操作第一離合機構(gòu)(5)或第二離合機構(gòu)(6)而進(jìn)行。
6. 按前述權(quán)利要求之一所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于， 第一切換元件(5)被集成到傳動機構(gòu)(16)中，并且第二切換元件(6) 在從動側(cè)設(shè)置在傳動機構(gòu)(16)之外。
7. 按前述權(quán)利要求之一所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于， 主軸或主軸內(nèi)嵌件(7)被用作用于第二切換元件(6)的支承件。
8. 按前述權(quán)利要求之一所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于， 設(shè)有回轉(zhuǎn)接頭，該回轉(zhuǎn)接頭用作在傳動機構(gòu)從動裝置和主軸(7)之間 冷卻液、油或氣體的傳遞裝置。
9. 按權(quán)利要求8所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于，所述回 轉(zhuǎn)接頭支承在第一從動軸(2)中并包括兩個密封墊片，該密封墊片用 作密封位置且用作用于抵消轉(zhuǎn)速差的裝置。
10. 按前述權(quán)利要求之一所述的兩級機床傳動機構(gòu)，其特征在于， 切換元件(5， 6)為爪齒離合器或摩擦離合器或者為同步裝置，并且 能夠電動地、機械地、電磁式地、液壓地、氣動地、以及/或者利用彈 簧力操作。
全文摘要
公開了一種兩級機床傳動機構(gòu)，尤其是走刀箱，其包括行星齒輪組(16)，其中主軸(7)或主軸內(nèi)嵌件可與傳動機構(gòu)(17)的從動裝置(2，3)合型連接或壓配合連接，從動裝置(2，3)具有第一從動軸(2)和第二從動軸(3)，其中，第一從動軸(2)抗扭地與驅(qū)動軸(1)連接并可與行星齒輪組(17)的中心輪(4)通過第一切換元件(5)可拆卸地連接，第二從動軸(3)與行星齒輪組(17)的隔件(19)抗扭連接，行星齒輪組(17)的空心輪(8)抗扭地與傳動機構(gòu)的殼體(18)連接，另外還設(shè)有第二切換元件(6)，其建立起主軸(7)或主軸內(nèi)嵌件和可選的第一或第二從動軸(2)或(3)之間的可拆卸的連接。
文檔編號F16H3/54GK101389884SQ200780006977
公開日2009年3月18日 申請日期2007年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月21日
發(fā)明者哈拉爾德·?？颂?申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司