专利名称：一种高速主轴动力传动结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高速精密机床主轴系统动力传动装置结构技术领域。
背景技术：
精密高速IH^在,达10000r/min以上的情况下工作，在把电机动力平稳的传 动给主轴系统的同时，为了保证机床的高精度要求，需尽量避免传动动力时产生的震 动。现有的动力传动装置的传动方式主要有三种， 一种是用高速多楔带传递动力，在 转速较高时会产生很大的振动。第二种是用电主轴结构形式传递动力，因主轴尾部悬 臂太长，刚性较弱，容易振动，另外，因高速电机制造和装配精度要求太高会给主轴 系统制造和装配带来很大困难。第三种是用双键传递动力，高速下会产生明显的双键 冲击震动现象。
发明内容
本实用新型的目的正是为了解决上述现有技术存在的不足而提供一种在高转速 下能够保证动力传动的可靠、高效和平稳，可有效减小传动动力时产生的震动的一种 高速主轴动力传动结构。
本实用新型的目的M过如下技术方案实现的。
一种高速主轴动力传动结构，其联轴器为梅花形弹性联轴器，该联轴器中部相对 设置有二个相互啮合的爪形齿，在二个爪形齿侧隙间装有一梅花形齊性体；在机床主 轴内配装有一同轴的圆锥自锁过渡轴，联轴器一端联结电机输出轴，另一端联结圆锥 自锁过渡轴；所述的圆锥自锁过渡轴包括与联轴器联结的圆柱体段和直径大于圆柱体 段并能与机床主轴内壁配合自锁的圆锥柱体段，圆锥柱体段锥面的锥度为1: 50^110。
本实用新型的圆锥自锁过渡轴的圆柱,全部位于机床主轴内部。二个爪形齿啮 合后， 一个爪形齿的齿根面与另一个爪形齿的齿端面之间的间隙小于lmm。电机输 出轴的端面与圆锥自锁过渡轴的圆柱体端面之间的间隙小于3mrn。
本实用新型通过圆锥自锁过渡轴和梅花形弹性联轴器将机床主轴与电机输出轴联结，通过圆锥自锁过渡轴与机床主轴之间自锁性很高、耐冲击力很强的l: 50 110 锥面配合，实现与主轴的压紧自锁配合联接。采用大比值圆锥自锁结构，有效解决了 传递动力连结件在高转速下的动平衡问题。所采用的带有爪形齿的梅花形弹性联轴器 及设置在爪形齿侧隙间的梅花形弹性体，可增加预紧力，防止主轴工作状态因爪形齿 侧隙产生冲击振动和应力集中。将圆锥自锁过渡轴的圆柱体段全部置于机床主轴内 部，可有效减小动力传输的轴向距离，使动力传动更平稳可靠，还使得设备结构更加 紧凑。
本实用新型具有高速旋转时动不平衡和旋转冲击影响最小的特点,彻底解决了传 统结构的不足，使得机床主轴在高转速下仍能保证动力传动的可靠、高效和平稳，有 效减小传动动力时产生的震动。
下面结合说明书附图进一步阐述本实用新型的内容。
图1是本实用新型的结构示意图2是图l的局部俯li图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由高速电机l、电机输出轴2、梅花形弹性联轴器3、 圆锥自锁过渡轴和机宋主轴5组成。梅花形弹性联轴器3可从市场上直接购得，以德 国KTRTrading公司的ROTEX梅花形弹性联轴器最好。圆锥自锁过渡轴需要自行设 计加工。将圆锥自锁过渡轴配装于机床主轴内。联轴器3—端联结电机输出轴2，另 一端联结圆锥自锁过渡轴。圆锥自锁过渡轴包括与联轴器联结的圆柱体段4和直径大 于圆柱体段并能与机床主轴内壁配合自锁的圆锥柱体段4'，圆锥柱体段4'锥面A
的锥度为l: 50~110， 一般选择l: 80~100，本实施例为l: 100。圆锥自锁过渡件的
锥面A具有良好的自锁性，加工圆锥自锁过渡件时，要严格控制锥圆大端尺寸值， 以确保该零件压入m^主轴后，电机输出轴的端面与圆锥自锁过渡轴的圆柱体端面之 间的间隙S2小于3mm，防止因间隙过大影响动力传动的平稳性。装配时，将圆锥自锁过渡轴的圆柱体段全部置于机床主轴内部，以减小动力传输的轴向距离。在联轴器
中部相对设置有二个相互啮合的爪形齿3' 、 3〃 ，在二个爪形齿侧隙间装有一梅花 形弹性体6，增加预紧力，防止主轴工作状态因爪形齿侧隙产生冲击振动和应力集中。 通过调整轴向紧固位置，使二个爪形齿啮合后， 一个爪形齿的齿根面与另一个爪形齿 的齿端面之间的间隙S ,小于lmm，以免影响联轴器的紧合力。
工作时，高速电机1启动，电机输出轴2通过联轴器3将动力传递到圆锥自锁过 渡轴4，再传递到机床主轴5，使机床主轴5高速转动。在禾，主轴5高速转动过程 中，通过圆锥自锁过渡件4与TO主轴5之间良好的自锁性、所采用的梅花形弹性联 轴器以及装在二个联轴器爪形齿侧隙间的梅花形弹性体6的配合，^>震动，实现平 稳激。
本实用新型结构简单，制作成本低，使用效果好，大大减小了机床主轴高^it转 时产生的噪声和振动，提高产品的加工精度和表面质量。
权利要求1、一种高速主轴动力传动结构，包括高速电机(1)、电机输出轴(2)和通过联轴器(3)与电机输出轴联结的机床主轴(5)，其特征在于，所述的联轴器(3)为梅花形弹性联轴器，该联轴器中部相对设置有二个相互啮合的爪形齿(3′、3″)，在二个爪形齿侧隙间装有一梅花形弹性体(6)；在机床主轴内配装有一同轴的圆锥自锁过渡轴，联轴器(3)一端联结电机输出轴(2)，另一端联结圆锥自锁过渡轴；所述的圆锥自锁过渡轴包括与联轴器联结的圆柱体段(4)和直径大于圆柱体段并能与机床主轴内壁配合自锁的圆锥柱体段(4′)，圆锥柱体段(4′)锥面(A)的锥度为150～110。
2、 根据权利要求1所述的一种高速主轴动力传动结构，其特征在于，圆锥 自锁过渡轴的圆柱体段(4)全部位于IW主轴内部。
3、 根据权利要求1所述的一种高速主轴动力传动结构，其特征在于，二个 爪形齿(3' 、 3")啮合后， 一个爪形齿的齿根面与另一个爪形齿的齿端面之 间的间隙S,小于lmm。
4、 根据权利要求1所述的一种高速主轴动力传动结构，其特征在于，电机 输出轴(2)的端面与圆锥自锁过渡轴(4)的圆柱体端面之间的间隙S 2小于3mm。
专利摘要一种高速主轴动力传动结构，其联轴器(3)为梅花形弹性联轴器，该联轴器中部相对设置有二个相互啮合的爪形齿(3′、3″)，在二个爪形齿侧隙间装有一梅花形弹性体(6)；在机床主轴内配装有一同轴的圆锥自锁过渡轴，联轴器一端联结电机输出轴(2)，另一端联结圆锥自锁过渡轴；所述的圆锥自锁过渡轴包括与联轴器联结的圆柱体段(4)和直径大于圆柱体段并能与机床主轴内壁配合自锁的圆锥柱体段(4′)，圆锥柱体段(4′)锥面(A)的锥度为1∶50～110。本实用新型在高转速下能够保证动力传动的可靠、高效和平稳，可有效减小传动动力时产生的震动。
文档编号F16D3/50GK201137646SQ200720105090
公开日2008年10月22日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者张晓阳, 李广沈, 杨曼云, 宏 罗, 跃 董, 雄 赵, 杰 高 申请人:云南省机械研究设计院