专利名称：立式铣床头的高低速变换机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进的立式铣床头的高低速变换机构，特别是针对立式铣床头的高低速度的变换设计。
一般工作母机主轴高低速的转换，除可由皮带轮来作变速外，最主要的仍是依赖齿轮齿数的变换来实现明显的高低速度变换，而一般立式铣床头的高低变速机构的设计，如
图1所示，立式铣床头的传动结构可分为两大部份，一为马达箱10、另一为齿轮箱20，由一马达11输出动力至马达箱10内的主动皮带轮组12，再以一皮带13传至在左边的从动皮带轮组14，而带动皮带轮轴15旋转，该皮带轮轴15底端设有一离合齿151，而从动皮带轮组14与皮带轮轴离合齿151间则设有一皮带轮轴齿型皮带轮16；另外轮轴15的动力可传至右边的小齿轮轴齿型皮带轮17所套接的一小齿轮轴18上，该小齿轮轴18下端套接一位于齿轮箱20内的小齿轮21，而小齿轮21则与左边的一大齿轮22啮合，该大齿轮22的齿轮套接一大齿轮轴23，该轴顶端则设有一与马达箱10内的皮带轮轴离合齿151相对的大齿轮轴离合齿231，并且大齿轮轴23内部套接一主轴24，主要以花键相互连接(图上未绘出)，因此大齿轮22转动即能带动主轴24转动而进行加工；另外，位于大齿轮22下方设有一轴承组25，该轴承组25位于齿轮箱20孔壁内，包含有一轴承壳251壳体一侧外缘滚设一齿条2511，受一齿轴26的转动控制；另在轴承壳251内部设有上、下轴承252、253，中央由一轴承间隔套254所分隔，由此，转动齿轴26即能带动轴承组25上下移动，亦即可使大齿轮22和大齿轮轴23作上下的位移。
而一般铣床主轴24的高低速变换设计，如
图1所示的其实为一低速的状态，其传动顺序如下，马达11、主动皮带轮组12、从动皮带轮组14、皮带轮轴15、齿型皮带轮16、17，小齿轮轴18、小齿轮21、大齿轮22、大齿轮轴23最后传至主轴24；简单说，即由小齿轮带动大齿轮22，因而主轴24为一种慢速旋转，亦即低速档L，若要调整为高速时，只须转动齿轴26使轴承组25、大齿轮轴23与大齿轮22一同往上移动，即使大齿轮22上移而脱离与小齿轮21的啮合，并且再往上移，使大齿轮离合齿231与皮带轮轴离合齿151相互啮合，如此一来，由马达而至皮带轮组的动力即直接经由大齿轮轴23传予主轴24，也就是所谓的高速旋转状态，亦即高速档H；另外补充一提的是，当大齿轮22未与小齿轮21啮合，并且彼此的离合齿亦未啮合时，即形成所谓的空档N。
一般铣床的高低速变换机构主要常见的缺点如下即低速时，大齿轮轴23和轴承组25是埋设于齿轮箱20孔内，亦即受齿轮箱孔壁周缘所环绕而得到支撑，稳定性较佳；然而，高速时，大齿轮轴23与轴承组25必须上移来与皮带轮轴离合齿151啮合，亦即轴承壳251因必须升高一段距离而无法受到支撑，此种情形可配合图2所示的示意图，而此段距离假设小齿轮21厚度为13mm，大齿轮22脱离小齿轮21必须要先上升13mm，当处于空档时，大齿轮23必须上下皆无啮合状态，设上下皆相差1mm的安全距离，而离合齿151的啮合深度至少是3mm，如此一来，轴承壳251的上升高度是13＋1＋1＋3＝18mm，换句话说，大齿轮轴23与轴承组25至少有18mm的长度高悬露于外，因此，高速时，其支撑面小导致切削刚性降低，无法提高加工的精度。
有鉴于上述常见的使用缺点后，为求妥善解决上述的问题，经多次改进后终于开发出本实用新型的立式铣床头的高低速变换机构，有效地改善了上述缺陷。
本实用新型的主要目的是提供一种改进的立式铣床头的高低速变换机构，其主要将大齿轮轴与轴承组的支撑面加大使其稳固性佳，有效提高切削刚性，确保加工的精密度。
本实用新型的改进立式铣床头的高低速变机构，包含一马达箱及一齿轮箱，马达箱内设一马达将动力由主动皮带轮输出到从动皮带轮，配合轮轴离合齿的设计，将动力输出到齿轮箱，而齿轮箱内则经小齿轮、大齿轮等的相互啮合传动，将动力由主轴输出完成旋转铣削的操作；其特征在于在小齿轮轴下方的轴承一侧设置一齿条，并使其与小齿轴啮合，使转动小齿轴时，即可使与之啮合的小齿轮上下移位；而小齿轮则与一侧的大齿轮相啮合传动，其中大齿轮轴以花键与主轴相接，大齿轮轴顶端设有离合齿，与马达箱内的皮带轮轴离合齿相互啮合，且于大齿轮底端设有上下两轴承，环绕于大齿轮轴周缘，中间以间隔套分隔，而于间隔套的外缘设一齿条与大齿轴相啮合，使转动大齿轴时，即可使齿轮做上下的移位，使两大小齿轮轴均可上下滑移调整。
为进一步说明本实用新型的结构，特征及其实用目的，
以下结合附图详细说明如后
图1是一般常见立式铣床头的高低速变换机构的剖视图。
图2是一般常见立式铣床头于高速时的简单示意图。
图3是本实用新型的剖视图。
图4是本实用新型于煞车档时的示意图。
本实用新型的立式铣床头的高低速变换机构，如图3所示。本实用新型的整体结构如同一般常见的铣床一样分为马达箱30与齿轮箱40两大部份，马达箱30内部传动构件与常见的铣床相似，在此不另加赘述，而且高低速的齿轮变换亦未改变，所不同处在于齿轮箱40内部的改进，详述如下齿轮箱40内设有一小齿轮轴41，其上套接一小齿轮42可接收来自上端马达箱30的动力，而小齿轮42可受一位移机构50控制而作上下滑动，故小齿轮轴41与小齿轮42间是采用花键的方式连接；该位移机构50包含一位于小齿轮下方的轴承51，使轴承51一侧固接一齿条52，并使一小齿轴53与之啮合，转动小齿轴53时即能令小齿轮42作上、下位移。
小齿轮42的一侧啮合一大齿轮43，该大齿轮43的孔固接一大齿轮轴44，大齿轮轴44内再以花键连接一主轴45，且大齿轮轴44顶端设有一大齿轮轴离合齿441，其可与顶端马达箱30内的皮带轮轴离合齿相互啮合，其在前面现有技术部份已述及，而大齿轮43底端设有二上、下轴承46、47，环绕于大齿轮轴44周缘，二上、下轴承46、47系位于齿轮箱40孔壁内，其中间由一轴承间隔套48所隔开，至此皆如同现有的结构一样，但组装上缺少了轴承壳，较不同处是该轴承间隔套48外缘的一侧壁上滚设一齿条481，并与一大齿轴49啮合，也就是说，转动大齿轴49即能令大齿轮轴44与大齿轮43上升或下降。
关于本实用新型的高、低变速，必须由空档N状态谈起，空档时，大齿轮43与小齿轮42皆位于最下位而未啮合，当然离合齿部份亦未相接；低档L时，大齿轮43不动，令小齿轮42上升与大齿轮43啮合，此时的大齿轮轴44及上、下二轴承46、47仍完全被齿轮箱40孔壁所支撑；高速时，小齿轮42下降至如同空档时的最低位置而脱离与大齿轮的啮合，而大齿轮轴44则上升与顶端的皮带轮轴离合齿啮合，如图3所示；另外，如果离合齿啮合时，小齿轮42上升再与大齿轮43啮合如图4所示，则可形成所谓的P档，供更换刀具使用，可免除另拉煞车即可完成换刀动作。
本实用新型于高速档时，大齿轮43只需上升离合齿啮合的深度距离以及空档的安全距离即可，亦即如前提及的3mm＋1mm＝4mm而已，大齿轮轴44及其轴承几乎仍为齿轮箱40孔壁所包覆，其支撑面较大，稳定性必较佳，远较现用铣床变速机构需上升18mm有较大的优势。
另外，本实用新型的高速档因只需上升一小段距离4mm，所以毋须轴承壳来包覆上、下轴承，当然，要如同已知技术那样加装轴承壳也可以，只是齿条必须滚设于轴承壳外缘，而非如图3所示滚制于轴承间隔套48上罢了。
而本实用新型的结构设计明显具有如下的多项优点1.于高速状态时仍有较大的支撑面，确保高速旋转的稳定性，提高切削刚性，增进加工的精密度。
2.由于高速时的大齿轮轴上升高度小，可以大齿轮轴的轴承外缘作为滑动面，省却轴承壳，减少配合零件，可使成本降低并使精密度提高。
3.本实用新型除了一般高速H档、低速L档及空档N的外，又多了一煞车P档，使刀具的更换方便安全。
权利要求1.一种立式铣床头的高低速变换机构，包含一马达箱及一齿轮箱，马达箱内设一马达将动力由主动皮带轮输出到从动皮带轮，配合轮轴离合齿的设计，将动力输出到齿轮箱，而齿轮箱内则经小齿轮、大齿轮等的相互啮合传动，将动力由主轴输出完成旋转铣削的操作；其特征在于在小齿轮轴下方的轴承一侧设置一齿条，并使其与小齿轴啮合，使转动小齿轴时，即可使与之啮合的小齿轮上下移位；而小齿轮则与一侧的大齿轮相啮合传动，其中大齿轮轴以花键与主轴相接，大齿轮轴顶端设有离合齿，与马达箱内的皮带轮轴离合齿相互啮合，且于大齿轮底端设有上下两轴承，环绕于大齿轮轴周缘，中间以间隔套分隔，而于间隔套的外缘设一齿条与大齿轴相啮合，使转动大齿轴时，即可使大齿轮做上下的移位，使两大小齿轮轴均可上下滑移调整。
专利摘要一种立式铣床头的高低速变换机构，包括一马达箱，箱体内的动力可输出到齿轮箱内，齿轮箱内设有一直接接受动力的小齿轮，小齿轮的一侧设有一可啮合的大齿轮，且大齿轮轴顶端设一可与马达箱内离合齿啮合或脱离的大齿轮轴离合齿，底端则设一轴承组，并于其外缘设一齿条，供做上下的位移，该小齿轮上设有一位移机构，可令小齿轮上升与大齿轮啮合或下降脱离大齿轮，使大齿轮轴于高速挡上升最小距离。
文档编号B23Q5/04GK2186626SQ9420249
公开日1995年1月4日 申请日期1994年1月15日 优先权日1994年1月15日
发明者廖谊淙 申请人:廖谊淙