传动机构及加工机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于机械传动【技术领域】，提供了一种传动机构及加工机床，传动机构包括基座、电机座、伺服电机、与伺服电机连接的减速系统、与减速系统连接的空心轴组件及与空心轴组件连接的滚珠丝杆副；滚珠丝杆副包括与空心轴组件固定连接的丝杆螺母、与丝杆螺母传动连接的丝杆，丝杆固定连接于丝杆固定座上。本实用新型中，其通过设置伺服电机及减速系统，并设置空心轴组件与减速系统连接，而空心轴组件与滚珠丝杆副固定连接，伺服电机旋转时，将动力最终传递给丝杆螺母，既而丝杆螺母沿着丝杆运动，由于丝杆为固定，因而可避免受临界转速的限制，丝杆螺母惯性小，运动灵活，可实现的转速较高，因而其具有传动效率高、运动平衡性好、及传动精度高的特点。
【专利说明】传动机构及加工机床
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械传动【技术领域】，尤其涉及一种传动机构及加工机床。
【背景技术】
[0002]加工机床等机械设备中，传动机构作为执行机构的动力输送部件，其性能直接影响执行机构的加工性能，对被加工产品有着较大的影响。现有加工机床的传动机构通常为齿轮传动、皮带传动、丝杆直连驱动、链轮传动等，由于其传动机构设置的不合理，导致其传动效率低、易抖动、难以控制、平衡稳定性差、传动精度不高，其综合性能不佳，性价比不高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种传动机构及加工机床，旨在解决现有技术的加工机床的传动机构传动效率低、平衡稳定性差、易抖动、难以控制、传动精度不高的问题。
[0004]本实用新型是这样实现的:一种传动机构，其包括基座、设于所述基座上的电机座、固定连接于所述电机座上的伺服电机、与所述伺服电机的输出轴连接的减速系统、与所述减速系统连接的空心轴组件及与所述空心轴组件连接的滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副包括与所述空心轴组件固定连接的丝杆螺母、与所述丝杆螺母传动连接的丝杆，所述丝杆固定连接于丝杆固定座上。
[0005]具体地，所述减速系统为同步带传动系统，所述同步带传动系统包括与所述伺服电机的输出轴连接的第一带轮、与所述第一带轮传动连接的同步带、与所述同步带传动连接的第二带轮，所述第二带轮的直径大于所述第一带轮的直径。
[0006]更具体地，所述空心轴组件包括穿设于所述第二带轮中且与之固定连接的空心轴、套设于所述空心轴上的轴承、用于支撑所述轴承的轴承座及套设于所述空心轴上且用于锁紧所述轴承的内圈的锁紧螺母，所述丝杆螺母嵌设于所述空心轴的端口并与所述空心轴固定连接，所述丝杆螺母与所述轴承相对设置，所述丝杆穿越所述空心轴的内腔后与所述丝杆固定座固定连接；所述锁紧螺母设于所述第二带轮与所述轴承之间。
[0007]具体地，所述空心轴与所述第二带轮之间通过张紧套固定连接。
[0008]具体地，所述丝杆螺母的外侧壁上向外凸设有连接凸台，所述空心轴的端面与所述连接凸台的端面相抵持。
[0009]更具体地，所述空心轴上与所述第二带轮相对的端部设有一第一油封，所述第一油封套设于所述丝杆上。
[0010]具体地，所述第一油封的外端设有一第二油封，所述第二油封套设于所述丝杆上。
[0011]具体地，所述轴承座与所述基座之间设有一第一定位导向键,所述轴承座和所述基座上相应设有供所述第一定位导向键容置的第一键槽。
[0012]具体地，所述电机座与所述基座之间设有一第二定位导向键，所述电机座和所述基座上相应设有供所述第二定位导向键容置的第二键槽。
[0013]一种加工机床，其包括上述的传动机构。
[0014]本实用新型提供的传动机构，其通过设置伺服电机及减速系统，并设置空心轴组件与减速系统连接，而空心轴组件与丝杆副固定连接，伺服电机旋转时，将动力传递给减速系统，既而减速系统将动力传递给空心轴组件，而滚珠丝杆副的丝杆螺母与空心轴组件为固定连接，从而空心轴组件可将动力传递给丝杆螺母，由于丝杆固定，从而丝杆螺母可沿着丝杆运动，其滚珠丝杆副中，由于丝杆为固定，由丝杆螺母传动，因而可避免受临界转速的限制，避免了细长丝杆高速运转时出现的种种问题，而丝杆螺母惯性小，运动灵活，可实现的转速较高，因而其具有传动效率高、磨损小、运动平衡性好、无爬行现象、易于控制及传动精度高的特点，其综合性价比较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例提供的传动机构的立体示意图；
[0016]图2是图1的传动机构的爆炸图；
[0017]图3是图1的传动机构的空心轴组件与滚珠丝杆副组装后的剖视示意图；
[0018]图4是图1的传动机构的电机座与基座组装后的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]如图1至图4所示，为本实用新型实施例提供的传动机构的相关示例图，其包括基座1、设于基座I上的电机座2、固定连接于电机座2上的伺服电机3、与伺服电机3的输出轴连接的减速系统4、与减速系统4连接的空心轴组件5及与空心轴组件5连接的滚珠丝杆副6 ;其中，滚珠丝杆副6包括与空心轴组件5固定连接的丝杆螺母61、与丝杆螺母61传动连接的丝杆62，丝杆62固定连接于丝杆固定座63上。丝杆62的支撑方式可为两端固定，即在丝杆62的两端均设置丝杆固定座63对其进行支撑，因丝杆62在工作过程中由于温升而会引起形变，其长度会伸长，为了提高加工机床的定位精度并使加工机床在工作过程中保持定位精度，丝杆62在安装时可对其进行预拉伸，且丝杆固定座63亦要进行预紧，对丝杆62施加一定的预拉力，以补偿丝杆62的热变形，具体实施时，对丝杆62预拉伸就是在装配时用两个锁紧螺母(正反螺母)按要求对丝杆62的长度方向施加一定的拉力以调整正反螺母的方向紧度，且还需保证其轴线和配套的导轨平行，丝杆62的拉伸可通过增加调整垫片的厚度来实现。在工作状态下，丝杆62是静止的，丝杆螺母61沿着丝杆62传动，从而带动与丝杆螺母61直接连接或间接连接的相关部件一起运动。
[0021]本实用新型中，其通过设置伺服电机3及减速系统4，并设置空心轴组件5与减速系统4连接，而空心轴组件5与滚珠丝杆副6固定连接，伺服电机3旋转时，将动力传递给减速系统4，既而减速系统4将动力传递给空心轴组件5，而滚珠丝杆副6的丝杆螺母61与空心轴组件5为固定连接，从而空心轴组件5可将动力传递给丝杆螺母61，由于丝杆62固定，从而丝杆螺母61可沿着丝杆62运动，其滚珠丝杆副6中，由于丝杆62为固定，由丝杆螺母61传动，因而可避免受临界转速的限制，避免了细长丝杆62高速运转时出现的种种问题，而丝杆螺母61惯性小，运动灵活，可实现的转速较高，因而其具有传动效率高、磨损小、运动平衡性好、无爬行现象、易于控制及传动精度高的特点，其综合性价比较高。
[0022]作为一实施方式，减速系统4可为同步带传动系统，该同步带传动系统可包括与伺服电机3的输出轴连接的第一带轮41、与第一带轮41传动连接的同步带42、与同步带42传动连接的第二带轮43，其中，第二带轮43的直径大于第一带轮41的直径。同步带传动系统具有传动效率高、噪音小、耐磨性好、寿命长的优点，因而可使得该传动机构稳定可靠、综合性能高。伺服电机3和同步带传动系统的配置，实现了位置、速度和力矩的闭环控制，其抗过载能力强，低速运行平稳；电机加减速的动态响应时间短，发热量低，噪音小，传动准确，工作时无滑动现象，且具有恒定的传动比。
[0023]具体地，空心轴组件5包括穿设于第二带轮43中且与之固定连接的空心轴51、套设于空心轴51上的轴承52、用于支撑轴承52的轴承座53及套设于空心轴51上的锁紧螺母54，锁紧螺母54用于锁紧轴承52的内圈，以使其固定；丝杆螺母61嵌设于空心轴51的端口并与空心轴51固定连接，且丝杆螺母61与轴承52相对设置，丝杆62穿越空心轴51的内腔后与丝杆固定座63固定连接；锁紧螺母54设于第二带轮43与轴承52之间。由于空心轴51与第二带轮43固定连接，而空心轴51穿设于轴承52中，故当第二带轮43转动时，会带动空心轴51转动，而空心轴51与丝杆螺母61为固定连接，故空心轴51的转动会带动丝杆螺母61转动，丝杆螺母61与丝杆62传动连接，而丝杆62固定于丝杆固定座63上，故丝杆螺母61会沿着丝杆62移动，则与丝杆螺母61直接或间接连接的各部件均会沿着丝杆62移动，也即空心轴组件5、同步带传动系统、基座I及连接于基座I上的电机座2、伺服电机3等都会沿着丝杆62移动，从而最终实现将旋转运动转化为直线运动。
[0024]为使空心轴51与第二带轮43之间连接得更紧密，保证传动效率及传动精度，空心轴51与第二带轮43之间可通过张紧套55固定连接，即先将张紧套55套设于空心轴51上，再将第二带轮43套设于张紧套55上。
[0025]作为一【具体实施方式】,可于丝杆螺母61的外侧壁上向外凸设一连接凸台611,空心轴51的端面与该连接凸台611的端面相抵持，这样，便可通过螺丝等紧固件将连接凸台611和空心轴51的端部锁紧固定连接，也即将丝杆螺母61固定连接于空心轴51上。
[0026]为使空心轴51旋转更顺畅，可于空心轴51的内腔中灌注润滑油，于空心轴51上与第二带轮43相对的端部设置一第一油封71，该第一油封71套设于丝杆62上，第一油封71的设置，不仅可防止漏油，其还可避免灰尘或切削污物等进入空心轴51内。第一油封71的内孔壁可设置成与丝杆62的螺纹滚道相适配的螺纹壁，从而其可顺畅地随着空心轴51一起沿丝杆62移动，由于空心轴51的另一端嵌设有丝杆螺母61，而丝杆螺母61又与丝杆62传动连接，故空心轴51的另一端也被封堵起来，无需担心其会漏油。
[0027]为进一步密封空心轴51的内腔，可于第一油封71的外端设置一第二油封72，第二油封72套设于丝杆62上，从而可使得使密封效果更好。第二油封72的内孔孔径可略大于第一油封71的内孔孔径，以防止第二油封72卡住。
[0028]为使轴承座53与基座I稳固地连接，保证空心轴51的传动稳定性，轴承座53与基座I之间可设置一第一定位导向键81,轴承座53和基座I上相应设有供第一定位导向键81容置的第一键槽531、11，即第一定位导向键81部分容置于轴承座53的第一键槽531中，另有一部分容置于基座I的第一键槽11中，轴承座53可通过螺丝等紧固件锁紧连接于基座I上。
[0029]同样地，参见图4，为使电机座2与基座I之间稳固地连接、定位，电机座2与基座I之间可设置一第二定位导向键82，电机座2和基座I上相应设有供第二定位导向键82容置的第二键槽21、12。即第二定位导向键82部分容置于电机座2的第二键槽21中，另一部分容置于基座I的第二键槽12中。电机座2亦可通过螺丝等紧固件锁紧连接于基座I上。
[0030]本实用新型还提供了一种加工机床，其包括上述的传动机构。由于上述的传动机构具有传动效率高、磨损小、运动平衡性好、无爬行现象及传动精度高等特点，因而可使得该加工机床的传动系统传动效率高、传动平稳、传动精度高，其加工稳定性好、加工精度较闻。
[0031]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种传动机构，其特征在于:包括基座、设于所述基座上的电机座、固定连接于所述电机座上的伺服电机、与所述伺服电机的输出轴连接的减速系统、与所述减速系统连接的空心轴组件及与所述空心轴组件连接的滚珠丝杆副；所述滚珠丝杆副包括与所述空心轴组件固定连接的丝杆螺母、与所述丝杆螺母传动连接的丝杆，所述丝杆固定连接于丝杆固定座上。
2.如权利要求1所述的传动机构，其特征在于:所述减速系统为同步带传动系统，所述同步带传动系统包括与所述伺服电机的输出轴连接的第一带轮、与所述第一带轮传动连接的同步带、与所述同步带传动连接的第二带轮，所述第二带轮的直径大于所述第一带轮的直径。
3.如权利要求2所述的传动机构，其特征在于:所述空心轴组件包括穿设于所述第二带轮中且与之固定连接的空心轴、套设于所述空心轴上的轴承、用于支撑所述轴承的轴承座及套设于所述空心轴上且用于锁紧所述轴承的内圈的锁紧螺母，所述丝杆螺母嵌设于所述空心轴的端口并与所述空心轴固定连接，所述丝杆螺母与所述轴承相对设置，所述丝杆穿越所述空心轴的内腔后与所述丝杆固定座固定连接；所述锁紧螺母设于所述第二带轮与所述轴承之间。
4.如权利要求3所述的传动机构，其特征在于:所述空心轴与所述第二带轮之间通过张紧套固定连接。
5.如权利要求3所述的传动机构，其特征在于:所述丝杆螺母的外侧壁上向外凸设有连接凸台，所述空心轴的端面与所述连接凸台的端面相抵持。
6.如权利要求3所述的传动机构，其特征在于:所述空心轴上与所述第二带轮相对的端部设有一第一油封，所述第一油封套设于所述丝杆上。
7.如权利要求6所述的传动机构，其特征在于:所述第一油封的外端设有一第二油封，所述第二油封套设于所述丝杆上。
8.如权利要求3所述的传动机构，其特征在于:所述轴承座与所述基座之间设有一第一定位导向键，所述轴承座和所述基座上相应设有供所述第一定位导向键容置的第一键槽。
9.如权利要求1至8任一项所述的传动机构，其特征在于:所述电机座与所述基座之间设有一第二定位导向键，所述电机座和所述基座上相应设有供所述第二定位导向键容置的第二键槽。
10.一种加工机床,其特征在于:包括如权利要求1至9任一项所述的传动机构。
【文档编号】B23Q5/40GK204036112SQ201420419337
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】张永洪 申请人:深圳迪能激光设备有限公司