立式车铣复合加工中心的变速箱结构设计


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 前言:

 

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引言

立式车床主传动箱即齿轮变速箱由于传动比准确、传动效率高、传动可靠、故障率低,仍是立车主传动变速沿用的主要结构。

传统立式车床变速箱通过多级齿轮传动和拨叉的上下运动,实现齿轮的喈合脱开,两挡变速,通过电机转速的调整,达到工作台所需的转速,来满足车削要求。由于近年来机械加工行业对车铣复合加工中心的需求量不断增加,对原有立式车床变速箱的变速范围又提出了新的要求,由原来的两挡变速改为三挡变速,即高速挡、低速挡和空挡。在执行车削动作时,实现两挡变速;在执行铣削动作时,要求变速箱的齿轮与工作台底座的传动齿轮脱开,由C轴箱实现分度和传递传动所需的动力。

立式车铣复合加工中心的主传动系统由直流电机驱动,经多级齿轮传动降速,实现工作台旋转所需转速。对原有变速油缸进行了结构改造,增加了一个液压油腔,从而通过液压缸内的活塞杆运动推动拨叉,带动齿轮啮合脱开实现三挡变速。具体齿轮传动结构如图1,液压缸结构图如图2,液压原理图如图3。

1传动系统结构

该变速箱由多对斜齿轮传动,变速部分由液压缸推动拨叉实现齿轮的啮合和脱开。传动比分别为:0,55/21,30/46。

2变速原理

电机通过多级传动后通过齿轮1将转速由IV轴传给V轴齿轮5。变速过程如下:

1)    电磁阀1的YV1得电,液压缸腔丨通入压力油,电磁阀2的YV4得电,液压缸腔III通入压力油,此时拨叉位置如图2所示,行程开关动作,发出信号,动作结束。V轴转速为0,即空转(图示位置。该过程切断了主传动电机与工作台之间的动力,用于带C轴箱消隙的车铣复合式机床的铣削工作。

3电磁阀1的YV1得电,液压缸腔丨通入压力油,电磁阀2的YV3得电,液压缸腔丨丨通入压力油,拨叉在压力油的作用下向下运动行程1,行程开关2动作,发出信号,
动作结束。齿轮6与齿轮5内齿轮啮合,
V轴旋转,转速为?通过齿轮4将转速传递给工作台底座,带动工作台转动。

 

1)    电磁阀1的YV2得电,液压缸腔IV通入压力油,电磁阀2的YV3得电,液压缸腔III通入压力油,拨叉在压力油的作用下向上运动行程2,行程开关3动作,发出信号,动作结束。使齿轮7与齿轮3啮合,V轴旋转,转速为》2,通过齿轮4将转速传递给工作台底座,带动工作台转动。

3存在问题

i)           由于拨叉运动到极限位置后与齿轮的间隙较小,容易造成卡阻现象,不好调整t,目前正在寻找更好的解决这一问题的方法。3由于加工精度的不足,密封圈在频繁往复运动中,容易被割伤,密封效果变差,会发生液压缸漏液现象,使压力油压力没有完全利用,效率降低。

4结语

通过在多台立式车铣复合加工中心的应用验证,此种变速箱可以实现变速要求,传动精度高,调试简单,结构可靠,得到用户的认可。目前已成为本厂该类加工中心的标准配置,具有良好的发展前景。

 

 

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