一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，包括箱體(1)、第一電機(jī)(2)、擺動(dòng)架(3)和轉(zhuǎn)臺(tái)(7)；擺動(dòng)架(3)安裝在箱體(1)中，擺動(dòng)架(3)內(nèi)安裝有豎向轉(zhuǎn)動(dòng)的第一電機(jī)(2)，第一電機(jī)(2)為外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)，第一電機(jī)(2)的外轉(zhuǎn)子與所述轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的底座固定連接，擺動(dòng)架(3)與轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的臺(tái)面之間同軸安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)軸承(6)；箱體(1)內(nèi)安裝有與擺動(dòng)架(3)固定的蝸輪(9)以及與蝸輪(9)配合的蝸桿(12)。本實(shí)用新型采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)，不僅具有雙力矩電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工，傳動(dòng)誤差小以及受溫度影響低的優(yōu)點(diǎn)，而且造價(jià)相對(duì)便宜滿足中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。
【專利說(shuō)明】
一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于多軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)臺(tái)作為機(jī)床生產(chǎn)的一種重要附件，其性能的優(yōu)劣直接影響到機(jī)床的整體加工性能。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，普通的三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床與單軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)配合工作已經(jīng)難以適應(yīng)眾多生產(chǎn)的需要，尤其是在具有復(fù)雜加工要求的航空航天領(lǐng)域。
[0003]目前，采用雙蝸輪蝸桿傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái):一方面，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造加工困難，而且蝸輪蝸桿嚙合處易磨損；另一方面，散熱效率低，蝸輪蝸桿受熱變形后會(huì)影響其嚙合精度。
[0004]與雙蝸輪蝸桿傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)相比，采用雙力矩電機(jī)傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工，傳動(dòng)誤差小以及受溫度影響較低等優(yōu)點(diǎn)，但其造價(jià)昂貴僅適用于高精密加工領(lǐng)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，解決了雙蝸輪蝸桿傳動(dòng)加工精度低、制造裝配困難以及雙力矩電機(jī)傳動(dòng)造價(jià)昂貴不適合中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求等問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)施。
[0007]—種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，包括箱體、第一電機(jī)、擺動(dòng)架和轉(zhuǎn)臺(tái)；
[0008]所述箱體為開(kāi)口箱體，箱體左端設(shè)置有左端軸，右端設(shè)置有右端軸；
[0009]所述擺動(dòng)架包含左擺臂、基座和右擺臂，所述左擺臂安裝在左端軸上，右擺臂安裝在右端軸上，基座內(nèi)豎向開(kāi)有階梯盲孔；
[0010]所述第一電機(jī)為外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)，第一電機(jī)的內(nèi)定子固定在所述階梯盲孔內(nèi)，第一電機(jī)的外轉(zhuǎn)子與所述轉(zhuǎn)臺(tái)的底座固定連接，轉(zhuǎn)臺(tái)的臺(tái)面與基座之間安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)軸承；
[0011]所述右端軸穿過(guò)箱體，其軸頸上安裝有蝸輪，所述蝸輪端部與右擺臂固定連接，箱體內(nèi)設(shè)置有與所述蝸輪配合的蝸桿，所述蝸桿一端連有第二電機(jī)。
[0012]進(jìn)一步地，所述基座的階梯盲孔內(nèi)設(shè)置有第一臺(tái)階和第二臺(tái)階;所述轉(zhuǎn)臺(tái)軸承為YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，所述YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承的外圈固定在所述轉(zhuǎn)臺(tái)的臺(tái)面下方，內(nèi)圈固定在所述第二臺(tái)階上。
[0013]進(jìn)一步地，還包括第一套筒，所述第一套筒通過(guò)其上的安裝座固定在所述第一臺(tái)階上，第一套筒與第一電機(jī)的外轉(zhuǎn)子間隙配合，第一套筒外壁上設(shè)置有外腔，所述外腔與擺動(dòng)架上的外接油路相通。
[0014]進(jìn)一步地，還包括第二套筒，所述第二套筒通過(guò)其上的安裝座固定在箱體上，第二套筒與蝸輪間隙配合，第二套筒外壁上設(shè)置有外腔，所述外腔與箱體上的外接油路相通。
[0015]進(jìn)一步地，所述蝸桿兩端分別設(shè)有一個(gè)軸承，所述軸承安裝在箱體內(nèi)。
[0016]進(jìn)一步地，所述軸承由兩個(gè)角接觸球軸承組成。
[0017]進(jìn)一步地，所述第二電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
[0018]本實(shí)用新型具有顯著的有益效果。一方面，該技術(shù)方案采用外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)，解決了雙蝸輪蝸桿傳動(dòng)加工精度低、制造裝配困難以及雙力矩電機(jī)傳動(dòng)造價(jià)昂貴不適合中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求等問(wèn)題；另一方面，考慮到傳動(dòng)裝置的平穩(wěn)性將影響工件的加工精度，故而通過(guò)第一套筒和第二套筒分別對(duì)外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)的外轉(zhuǎn)子和蝸輪進(jìn)行液壓穩(wěn)固，從而確保工件的加工精度。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]圖1是本實(shí)用新型的一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)主視圖；
[0021]圖2是圖1的側(cè)視圖；
[0022]圖3是圖1中擺動(dòng)架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4是圖1中轉(zhuǎn)臺(tái)軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:1、箱體;2、第一電機(jī);3、擺動(dòng)架，301、左擺臂，302、基座，303、第一臺(tái)階，304、第二臺(tái)階，305、右擺臂;4、第一套筒;5、左端軸;6、轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，601、外圈，602、內(nèi)圈；7、轉(zhuǎn)臺(tái)；
8、右端軸;9、蝸輪;10、第二套筒;11、編碼器;12、蝸桿;13、第二電機(jī);14、軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0025]參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)主視圖，圖中箱體I為開(kāi)口箱體，箱體I左端設(shè)置有左端軸5，右端設(shè)置有右端軸8，箱體I中安裝有擺動(dòng)架3。
[0026]參照?qǐng)D3，擺動(dòng)架3的結(jié)構(gòu)示意圖，擺動(dòng)架3包含左擺臂301、基座302和右擺臂305。
[0027]左擺臂301安裝在左端軸5上，右擺臂305安裝在右端軸8上，基座302內(nèi)豎向開(kāi)有階梯盲孔，階梯盲孔中設(shè)置有第一臺(tái)階303和第二臺(tái)階304，第一電機(jī)2為外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)，第一電機(jī)2的內(nèi)轉(zhuǎn)子固定在階梯盲孔內(nèi)底部，第一電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)臺(tái)7的底座固定連接，轉(zhuǎn)臺(tái)7的臺(tái)面與基座302之間安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)軸承6。
[0028]結(jié)合圖4，轉(zhuǎn)臺(tái)軸承6的結(jié)構(gòu)示意圖，轉(zhuǎn)臺(tái)軸承6為YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承是兩列軸向滾子(承受軸向載荷)和一列徑向滾子(承受徑向載荷)組成的組合轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，其外圈601固定在轉(zhuǎn)臺(tái)7的臺(tái)面下方并可隨轉(zhuǎn)臺(tái)7—起轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)圈602固定在第二臺(tái)階304上用以支撐轉(zhuǎn)臺(tái)7。
[0029]第一臺(tái)階303上固定有第一套筒4，第一套筒4與第一電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子間隙配合，第一套筒4外壁上設(shè)置有與擺動(dòng)架3的外接油路相通的外腔。
[0030]結(jié)合圖2，本實(shí)用新型的一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)側(cè)視圖，右端軸8穿過(guò)箱體I的軸頸上安裝有蝸輪9，蝸輪9端部與右擺臂305固定連接，箱體I內(nèi)設(shè)置有與蝸輪9配合的蝸桿12，蝸桿12兩端軸頸上分別設(shè)有一個(gè)軸承14，軸承14由兩個(gè)角接觸球軸承組成，蝸桿12通過(guò)這四個(gè)角接觸球軸承安裝在箱體I內(nèi)，蝸桿12—端部連有用于驅(qū)動(dòng)的第二電機(jī)13，第二電機(jī)13為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的機(jī)架固定在箱體I上。
[0031]蝸輪9同軸套有第二套筒10，蝸輪9與第二套筒10之間間隙配合，第二套筒10的安裝座固定在箱體I上，第二套筒10的外壁上設(shè)置有與箱體I外接油路相通的外腔。
[0032]力矩電機(jī)傳動(dòng)的工作原理:第一電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)7，通過(guò)控制第一電機(jī)2的轉(zhuǎn)速得到較高的回轉(zhuǎn)精度。在實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)加工的定角度加工任務(wù)中為了減少誤差，轉(zhuǎn)臺(tái)7旋轉(zhuǎn)過(guò)程中需要保持平穩(wěn)的狀態(tài)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過(guò)在擺動(dòng)架3上外接液壓油，液壓油通過(guò)液壓油管道使第一套筒4工作面膨脹抱緊第一電機(jī)2的外轉(zhuǎn)子產(chǎn)生摩擦力矩，保持加工平穩(wěn)，進(jìn)而得到較高的加工精度。
[0033]蝸輪蝸桿傳動(dòng)定角度加工的工作原理:用蝸桿12帶動(dòng)蝸輪9使擺動(dòng)架3轉(zhuǎn)動(dòng)，完成加工所需轉(zhuǎn)臺(tái)7的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。具體由與第二電機(jī)13相連的編碼器11控制其旋轉(zhuǎn)精度。為實(shí)現(xiàn)高精度的定角度加工任務(wù)和低精度的聯(lián)動(dòng)加工任務(wù)，通過(guò)外接液壓油使得第二套筒10工作面膨脹抱緊蝸輪9產(chǎn)生較大摩擦力矩，保持加工平穩(wěn)，進(jìn)而得到較高的加工精度。
[0034]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，包括箱體(I)、第一電機(jī)(2)、擺動(dòng)架(3)和轉(zhuǎn)臺(tái)(7); 所述箱體(I)為開(kāi)口箱體，箱體(I)左端設(shè)置有左端軸(5)，右端設(shè)置有右端軸(8); 所述擺動(dòng)架(3)包含左擺臂(301)、基座(302)和右擺臂(305)，所述左擺臂(301)安裝在左端軸(5)上，右擺臂(305)安裝在右端軸(8)上，基座(302)內(nèi)豎向開(kāi)有階梯盲孔； 所述第一電機(jī)(2)為外轉(zhuǎn)子力矩電機(jī)，第一電機(jī)(2)的內(nèi)定子固定在所述階梯盲孔內(nèi)，第一電機(jī)(2)的外轉(zhuǎn)子與所述轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的底座固定連接，轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的臺(tái)面與基座(302)之間安裝有轉(zhuǎn)臺(tái)軸承(6); 所述右端軸(8)穿過(guò)箱體(I)，其軸頸上安裝有蝸輪(9)，所述蝸輪(9)端部與右擺臂(305)固定連接，箱體(I)內(nèi)設(shè)置有與所述蝸輪(9)配合的蝸桿(12)，所述蝸桿(12) —端連有第二電機(jī)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，所述基座(302)的階梯盲孔內(nèi)設(shè)置有第一臺(tái)階(303)和第二臺(tái)階(304);所述轉(zhuǎn)臺(tái)軸承(6)為YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承，所述YRT轉(zhuǎn)臺(tái)軸承的外圈(601)固定在所述轉(zhuǎn)臺(tái)(7)的臺(tái)面下方，內(nèi)圈(602)固定在所述第二臺(tái)階(304)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，還包括第一套筒(4)，所述第一套筒(4)通過(guò)其上的安裝座固定在所述第一臺(tái)階(303)上，第一套筒(4)與第一電機(jī)(2)的外轉(zhuǎn)子間隙配合，第一套筒(4)外壁上設(shè)置有外腔，所述外腔與擺動(dòng)架(3)上的外接油路相通。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，還包括第二套筒(10)，所述第二套筒(10)通過(guò)其上的安裝座固定在箱體(I)上，第二套筒(10)與蝸輪(9)間隙配合，第二套筒(10)外壁上設(shè)置有外腔，所述外腔與箱體(I)上的外接油路相通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，所述蝸桿(12)兩端分別設(shè)有一個(gè)軸承(14)，所述軸承(14)安裝在箱體(I)內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，所述軸承(14)由一對(duì)角接觸球軸承組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用力矩電機(jī)和蝸輪蝸桿配合傳動(dòng)的兩軸數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)，其特征在于，所述第二電機(jī)(13)為步進(jìn)電機(jī)。
【文檔編號(hào)】B23Q1/26GK205552010SQ201620354325
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】武琳琳, 趙斌, 張金龍
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)