具有变速箱的机械实训台的制作方法

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种具有变速箱的机械实训台。

背景技术：

机械实训台是高校为了满足课堂教学与实训一体化、理论教学与实践教学相结合而研制的机械装置。学生通过对实训台中的典型机构进行拆卸和组装，能够直观的了解典型机构的结构构成，同时提高动手能力。

目前，市场上已有不同类型的机械实训台，主要有：工程制图系列、钳工技能系列、机械原理和设计系列、机电一体化系列、数控机床系列、机械陈列柜等。但是这些机械实训台的价格大多比较昂贵，如一台机械装调技术综合实训台的费用为六、七万元，若一个机械拆装实训室配置20台，则光购置实训台就要花费一百二十多万元。对于一些边远、经济欠发达地区、自身“造血”功能不足的高职院校来说，无力筹措那么多资金，只能少量购置一、二台作学生参加职业技能大赛训练设备之用。此外，现有实训台的功能单一，一般需要多个电机输入，才能实现对应的多轴输出。

技术实现要素：

基于此，本实用新型的目的是提供一种具有变速箱的机械实训台，能够实现单个电机输入且对应多轴输出，从而节约成本。

一种具有变速箱的机械实训台，包括底座，设于所述底座上的电机，与所述电机连接的变速箱，及分别与所述变速箱连接的工作台装置和台钻装置，其中，

所述变速箱包括箱体，横设于所述箱体的内部的主动轴，与所述主动轴平行设置的中间轴，与所述中间轴平行设置的第一减速轴和第二减速轴，设于所述第一减速轴的上方的主轴，设于所述第二减速轴的下方的驱动轴，对称设于所述驱动轴的下方的光杆驱动轴和丝杠驱动轴，所述主动轴与所述中间轴之间、所述中间轴与所述第一减速轴和所述第二减速轴之间、所述第二减速轴与所述驱动轴之间、所述驱动轴与所述光杆驱动轴和所述丝杠驱动轴之间分别通过齿轮传动方式连接；

所述光杆驱动轴和所述丝杠驱动轴分别与所述工作台装置连接；

所述主动轴的两端通过带传动方式分别与所述电机和所述台钻装置连接。

相较现有技术，本实用新型所述具有变速箱的机械实训台中，所述变速箱能够通过所述主动轴的输入，实现所述主动轴、所述主轴、所述光杆驱动轴和所述丝杠驱动轴的四轴输出，从而带动所述工作台装置和所述台钻装置的工作，所以能够节约成本。

进一步地，所述变速箱还包括对称设于所述驱动轴的两边的光杆倒车驱动轴和丝杠倒车驱动轴，所述光杆倒车驱动轴位于所述光杆驱动轴的上方，所述丝杠倒车驱动轴位于所述丝杠驱动轴的上方，所述驱动轴与所述光杆倒车驱动轴和所述丝杠倒车驱动轴之间分别通过齿轮传动方式连接。

进一步地，所述变速箱还包括与所述驱动轴连接的第二拔叉，及与所述第二拔叉连接的第二摆杆机构，其中，

所述驱动轴上设有第二滑移齿轮组，所述第二摆杆机构设于所述箱体的侧表面上，摆动所述第二摆杆机构与所述第二拔叉；

当所述驱动轴通过所述第二滑移齿轮组与所述丝杠驱动轴或所述丝杠倒车驱动轴连接时，实现所述工作台装置的横向移动；

当所述驱动轴通过所述第二滑移齿轮组与所述光杆驱动轴或所述光杆倒车驱动轴连接时，实现所述工作台装置的纵向移动。

进一步地，所述变速箱还包括与所述第一减速轴连接的第一拔叉，及与所述第一拔叉连接的第一摆杆机构，所述第一减速轴上设有第一滑移齿轮组，所述第一减速轴通过第一滑移齿轮组与所述主轴连接，所述第一摆杆机构设于所述箱体的侧表面上，通过摆动所述第一摆杆机构和所述第一拔叉，实现所述主轴的不同转速切换。

进一步地，所述主动轴的轴线与所述中间轴的轴线处于同一水平面内。

进一步地，所述第一减速轴的轴线、第二减速轴的轴线、所述主轴的轴线及所述驱动轴的轴线处于同一竖直平面内。

进一步地，所述第一减速轴的轴线与所述中间轴的轴线之间的距离大于所述第二减速轴的轴线与所述中间轴的轴线之间的距离，所述第一减速轴的轴线与所述主轴的轴线之间的距离大于所述第二减速轴的轴线与所述驱动轴的轴线之间的距离。

进一步地，所述光杆倒车驱动轴的轴线和所述丝杠倒车驱动轴的轴线之间的距离大于所述光杆驱动轴的轴线和所述丝杠驱动轴的轴线之间的距离。

进一步地，所述第一减速轴与所述驱动轴都为花键轴。

进一步地，所述变速箱的顶部采用有机玻璃材料制成。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中具有变速箱的机械实训台的立体结构示意图；

图2为图1中具有变速箱的机械实训台的俯视图；

图3为图1中减速箱的立体结构示意图；

图4为图3中A-A处截面的截面示意图；

图5为图1中工作台装置的立体结构示意图；

图6为图5中B-B处截面的截面示意图；

图7为图1中台钻装置的主视图；

图8为图1中台钻装置的左视图；

图9为图7中C-C处截面的截面示意图；

图10为图8中D-D处截面的截面示意图。

主要元件符号说明：

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的一种具有变速箱的机械实训台，包括底座100，设于所述底座100上的电机200，与所述电机200连接的变速箱300，及分别与所述变速箱300连接的工作台装置400和台钻装置500。

所述电机200为交流电机，所述电机200的额定功率为370W，额定转速为1440r/min。所述电机200的输入电源为三相交流电，电压为380V，频率为50Hz。

所述底座100为钢制结构，所述底座100的尺寸为1200mm×700mm×6mm。所述底座100的下方设有电源控制柜101，用于控制整个所述具有变速箱的机械实训台的相关部件的运转。所述底座100上设有变频器，所述变频器的功率范围为50W～370W，调速范围为50r/min～1440r/min。

请参阅图3和图4，所述变速箱300包括箱体30，横设于所述箱体30的内部的主动轴31，与所述主动轴31平行设置的中间轴32，与所述中间轴32平行设置的第一减速轴33和第二减速轴34，设于所述第一减速轴33的上方的主轴35，设于所述第二减速轴34的下方的驱动轴36，对称设于所述驱动轴36的下方的光杆驱动轴37和丝杠驱动轴38，所述主动轴31与所述中间轴32之间、所述中间轴32与所述第一减速轴33和所述第二减速轴34之间、所述第二减速轴34与所述驱动轴36之间、所述驱动轴36与所述光杆驱动轴37和所述丝杠驱动轴38之间分别通过齿轮传动方式连接；所述光杆驱动轴37和所述丝杠驱动轴38分别与所述工作台装置400连接；所述主动轴31的两端通过带传动方式分别与所述电机200和所述台钻装置500连接。

所述主动轴31与所述电机200之间的带传动方式为同步带传动，所述主动轴31与所述台钻装置500之间的带传动方式为普通V带传动。

请参阅图3，所述箱体30上设有可调节的张紧机构301，所述张紧机构301位于所述主动轴31与所述台钻装置500之间，用于对所述主动轴31与所述台钻装置500之间的普通V带进行张紧，防止普通V带过松，导致打滑或脱落。所述张紧机构301包括可活动的张紧杆302，及设于所述张紧杆302上的张紧轮303。通过所述调节张紧杆302的位置和所述张紧轮303的位置来对普通V带进行张紧。

所述主轴35的结构与铣床主轴结构相同，所述主轴35与所述第一减速轴33之间的齿轮传动方式为直齿斜齿轮传动。所述主轴35的结构与铣床主轴结构相同是为了通过拆卸所述主轴35能够了解铣床主轴的结构，而不用将铣床主轴从铣床中拆卸出来，使得学生实训时能够更直观的了解铣床主轴的结构。

请参阅图4，所述变速箱300还包括对称设于所述驱动轴36的两边的光杆倒车驱动轴371和丝杠倒车驱动轴381，所述光杆倒车驱动轴371位于所述光杆驱动轴37的上方，所述丝杠倒车驱动轴381位于所述丝杠驱动轴38的上方，所述驱动轴36与所述光杆倒车驱动轴371和所述丝杠倒车驱动轴381之间分别通过齿轮传动方式连接。

请参阅图4，所述变速箱300还包括与所述驱动轴36连接的第二拔叉361，及与所述第二拔叉361连接的第二摆杆机构362，所述驱动轴36上设有第二滑移齿轮组，其中，所述第二摆杆机构362设于所述箱体30的侧表面上，摆动所述第二摆杆机构362与所述第二拔叉361，当所述驱动轴36通过所述第二滑移齿轮组与所述丝杠驱动轴38或所述丝杠倒车驱动轴381连接时，实现所述工作台装置400的横向移动；当所述驱动轴36通过所述第二滑移齿轮组与所述光杆驱动轴37或所述光杆倒车驱动轴371连接时，实现所述工作台装置400的纵向移动。

请参阅图3，所述箱体30的侧表面上设有与所述第二摆杆机构362的位置对应的第二指示牌363，所述第二指示牌上363设有光杆反向、光杆、空挡、丝杠及丝杠反向等5个档位。

请参阅图4，所述变速箱300还包括与所述第一减速轴33连接的第一拔叉331，及与所述第一拔叉331连接的第一摆杆机构332，所述第一减速轴33上设有第一滑移齿轮组，所述第一减速轴33通过第一滑移齿轮组与所述主轴35连接，所述第一摆杆机构332设于所述箱体30的侧表面上，通过摆动所述第一摆杆机构332和所述第一拔叉331，实现所述主轴35的不同转速切换。

请参阅图3，所述箱体30的侧表面上设有与所述第一摆杆机构332的位置对应的第一指示牌333，所述第一指示牌333上设有137r/min、空挡及525r/min等3个档位。

请参阅图4，所述主动轴31的轴线与所述中间轴32的轴线处于同一水平面内。所述第一减速轴33的轴线、第二减速轴34的轴线、所述主轴35的轴线及所述驱动轴36的轴线处于同一竖直平面内。

请参阅图4，所述第一减速轴33的轴线与所述中间轴32的轴线之间的距离大于所述第二减速轴34的轴线与所述中间轴32的轴线之间的距离，所述第一减速轴33的轴线与所述主轴35的轴线之间的距离大于所述第二减速轴34的轴线与所述驱动轴36的轴线之间的距离。所述光杆倒车驱动轴371的轴线和所述丝杠倒车驱动轴381的轴线之间的距离大于所述光杆驱动轴37的轴线和所述丝杠驱动轴38的轴线之间的距离。

所述第一减速轴33与所述驱动轴36都为花键轴，便于安装所述第一滑移齿轮组和所述第二滑移齿轮组。

所述变速箱300的顶部采用有机玻璃材料制成，可起到防护作用，又可直接观察所述箱体30的结构及各轴的运行情况。

请参阅图5和图6，所述工作台装置400包括固设于所述底座100上的基座401，对称设于所述基座401上的第一导轨41，设于所述第一导轨41之间的第一滚珠丝杠42和光杆43，设于所述第一导轨41上的第一滑块44，设于所述第一滑块44上的第二导轨45，对称设于所述第二导轨45上的第二滑块46，设于所述第二滑块46上的工作台面47，及设于所述第二导轨45之间且与所述工作台面47连接的第二滚珠丝杠48，其中，所述第一滚珠丝杠42同时与所述第一滑块44的底部连接，所述光杆43与所述第二滚珠丝杠48之间通过齿轮传动方式和链轮传动方式连接；所述第一滚珠丝杠42与通过一丝杠联轴器421与所述丝杠驱动轴38连接，实现所述工作台面47的横向移动；所述光杆43通过一光杆联轴器431与所述光杆驱动轴37连接，实现所述工作台面47的纵向移动。

所述丝杠联轴器421和所述光杆联轴器431都为弹性柱销联轴器。

请参阅图6，所述第一滑块44上固设有向所述基座401方向延伸的固定杆441，所述固定杆441位于靠近所述光杆43的一侧且位于所述第一导轨41与所述光杆43之间。

请参阅图6，所述齿轮传动方式中的传动齿轮包括设于所述光杆43上的第一锥齿轮402和设于所述固定杆441上的第二锥齿轮403，所述第一锥齿轮402与所述第二锥齿轮403相互啮合，且所述第二锥齿轮403能够在所述固定杆441上转动。

请参阅图6，所述链轮传动方式中的传动链轮包括固设于所述第二锥齿轮403的尾端的第一链轮404和固设于所述第二滚珠丝杠48上的第二链轮405，所述第一链轮404随所述第二锥齿轮403一起转动，并通过一链条将转动传递给所述第二链轮405，所述第二链轮405带动所述第二滚珠丝杠48转动，实现所述工作台面47的纵向移动。所述链条为单排链。

所述第一链轮404位于所述固定杆441与所述第一导轨41的侧壁之间。

所述第一滚珠丝杠42的一端与所述丝杠联轴器421连接，另一端设有第一丝杠转盘422，通过转动所述第一丝杠转盘422带动所述第一滚珠丝杠42，手动实现所述工作台面47的横向移动。

所述第二滚珠丝杠48的一端设有第二丝杠转盘481，所述第二丝杠转盘481位于靠近所述第二链轮405的一端，通过转动所述第二丝杠转盘481带动所述第二滚珠丝杠48，手动实现所述工作台面47的纵向移动。

所述第一导轨41的两端分别设有第一限位开关，所述第一限位开关的位置为所述第一滑块44在所述第一导轨41上的极限位置。

所述第二导轨45的两端分别设有第二限位开关，所述第二限位开关的位置为所述第二滑块46在所述第二导轨45上的极限位置。

所述第一导轨41和所述第二导轨45为燕尾槽导轨。

当所述第二摆杆机构362的位置对应所述第二指示牌上363的空挡位置时，通过转动所述第一丝杠转盘422带动所述第一滚珠丝杠42，手动实现所述工作台面47的横向移动；通过转动所述第二丝杠转盘481带动所述第二滚珠丝杠48，手动实现所述工作台面47的纵向移动。

请参阅图7至图10，所述台钻装置500包括通过带传动方式与所述变速箱300连接的轴承座51，与所述轴承座51连接的离合器52，与所述离合器52连接的台钻整体53，其中，所述台钻整体53包括设于所述底座100上的台钻座501，所述台钻座501上设有第一箱体54和螺杆55，所述第一箱体54的顶部设有滑杆56，所述螺杆55和所述滑杆56上穿设有第二箱体57，所述第二箱体57上设有台钻轴58，所述第二箱体57的位置能够在所述螺杆55上调节；所述第一箱体54的侧壁上设有横轴541，所述横轴541一端与所述离合器52连接，所述横轴541的另一端位于所述第一箱体54的内部且通过锥齿轮传动方式与所述滑杆56连接；所述台钻轴58与所述滑杆56之间通过带传动方式连接，通过所述滑杆56实现所述台钻轴58的转动。

所述锥齿轮传动方式中的锥齿轮包括设于所述横轴541上的第一台钻锥齿轮，及设于所述滑杆56上的第二台钻锥齿轮，所述第一台钻锥齿轮和所述第二台钻锥齿轮都位于所述第一箱体54的内部且相互啮合。

所述螺杆55位于所述第一箱体54与所述工作台装置400之间，所述台钻轴58位于所述螺杆55与所述工作台装置400之间。

请参阅图8和图10，所述第二箱体57中设有蜗轮蜗杆副，所述蜗轮蜗杆副包括与设于所述螺杆55上的蜗轮551，及与所述蜗轮551啮合的蜗杆552，所述蜗杆552的端部设有摇柄553，通过所述摇柄553和所述蜗轮蜗杆副实现所述第二箱体57在所述螺杆55上移动。

所述带传动方式中的皮带轮位于所述第二箱体57的上方，所述带传动方式为普通V带传动。

所述台钻轴58的一端为花键状且设有所述皮带轮，另一端为光轴状且设有齿条套581。

请参阅图7和图9，所述台钻轴58与所述螺杆55之间设有啮合齿轮582，所述啮合齿轮582与所述齿条套581啮合且都位于所述第二箱体57的内部。

所述台钻轴58为光轴状的一端设有钻头连接体583，所述钻头连接体583位于所述齿条套581的内部。

请参阅图10，所述第二箱体57上设有操作柄584，所述操作柄584与所述啮合齿轮582连接，通过所述操作柄584和所述啮合齿轮582实现所述齿条套581和所述钻头连接体583沿所述台钻轴58上下移动。

所述离合器52为牙嵌式离合器。

综上，所述具有变速箱的机械实训台中，由于所述变速箱300能够通过所述主动轴31的输入，实现所述主动轴31、所述主轴35、所述光杆驱动轴37和所述丝杠驱动轴38的四轴输出，从而带动所述工作台装置400和所述台钻装置500的工作，所以能够节约成本。此外，整个所述具有变速箱的机械实训台兼备铣床和钻床的功能，它综合了多种典型机构传动方式，如齿轮传动包括直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、齿条传动；螺旋传动包括普通丝杠传动、滚珠丝杠传动；蜗杆传动；带、链传动。所以整个所述具有变速箱的机械实训台的功能比较齐全，可以充分锻炼学生的实训操作技能。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。