一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，包括箱体，及设置在箱体内的传动轴和齿轮组，所述传动轴包括输入轴、中间轴一、中间轴二和输出轴，所述齿轮组包括齿轮组一、齿轮组二和齿轮组三，所述齿轮组一、齿轮组二、齿轮组三依次通过中间轴一、中间轴二和输出轴连接，所述齿轮组二包括种中间齿轮，所述齿轮组三包括输出主轴，所述中间齿轮和输出主轴均是由两只斜齿圆柱齿轮组合而成。本实用新型通过一组齿轮代替原来的单一齿轮，不仅结构合理简单，刚性强度和运转精度高，而且传递扭矩大、消耗功率小，真正实现了金属棒管料冷锯切割自动化设备所具备的高精度平稳耐用无间隙动力输出齿轮箱的要求。
【专利说明】
一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，适用于齿轮传动领域。【背景技术】
[0002]在金属棒类和管类材料的自动化切割中，利用HHS和硬质合金镶齿圆盘锯片刀高速切割时产生高频率间断冲击切削力，使切口表面质量下降并降低刀具的使用寿命。目前通常的解决方案是:用普通齿轮箱在输出主轴后端加装一只磁粉制动器，通过调节激磁电流控制磁粉制动器的制动力(转矩)，达到消除缓冲主轴切削时的反向冲击力。此装置虽然解决了问题，但也增加了一套较复杂的电器控制系统和繁杂的的调试过程，并加大了主电动机的负载，增加电能消耗同时产生高热，降低设备的使用寿命。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，它通过一组齿轮代替原来的单一齿轮，不仅结构合理简单， 刚性强度和运转精度高，而且传递扭矩大、消耗功率小，真正实现了金属棒管料冷锯切割自动化设备所具备的高精度平稳耐用无间隙动力输出齿轮箱的要求。
[0004]本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是:一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，包括箱体，及设置在箱体内的传动轴和齿轮组，所述传动轴包括输入轴、中间轴一、中间轴二和输出轴，所述齿轮组包括齿轮组一、齿轮组二和齿轮组三，所述齿轮组一、齿轮组二、齿轮组三依次通过中间轴一、中间轴二和输出轴连接，所述齿轮组二包括种中间齿轮，所述齿轮组三包括输出主轴，所述中间齿轮和输出主轴均是由两只斜齿圆柱齿轮组合而成，所述两只斜齿圆柱齿轮中间安装有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧内部设置有导柱。
[0005]进一步，为了实现动力的输入，所述输入轴的一端与齿轮组一连接，另一端设置有电机连接法兰，所述电机连接法兰设置在箱体的一侧。
[0006]进一步，为了实现输入动力传动，所述齿轮组一包括空心输入弧齿圆锥齿轮轴和从动弧齿圆锥齿轮，所述空心输入弧齿圆锥齿轮轴与输入轴键连接，所述从动弧齿圆锥齿轮与中间轴一固定连接，所述空心输入弧齿圆锥齿轮轴与从动弧齿圆锥齿轮相啮合。
[0007]进一步，为了实现齿轮组二的传动，所述齿轮组二还包括齿轮轴，所述齿轮轴与中间轴一键连接，所述中间齿轮与中间轴二固定连接，所述齿轮轴和中间齿轮相啮合。
[0008]进一步，为了将动力传动到输出轴，所述齿轮组三还包括中间齿轮轴，所述中间齿轮轴与中间轴二固定连接，所述输出主轴与输出轴固定连接，所述中间齿轮轴与输出主轴相嗤合。
[0009]进一步，为了便于安装刀片，所述输出轴的端部设置有刀片轴安装法兰盘。
[0010]进一步，为了能够消除啮合侧隙，加载足够大的恒定的过盈嗤合力，所述中间齿轮和输出主轴是有两只几何尺寸和特性参数完全相同的斜齿圆柱齿轮组合而成，其中一个为固定齿轮，另一个为空套定心在固定齿轮侧面上的动齿轮。
[0011]进一步，为了传递大扭矩，以实现平稳、高精度、安全可靠耐用传动的要求，所述固定齿轮和动齿轮中间安装有圆柱销。
[0012]采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果:本实用新型齿轮箱及所使用的传动齿轮布置和特殊的无间隙齿轮传动装置是机械原理的合理简单结构，齿轮箱中的中间齿轮和输出主轴均采用两只几何尺寸和特性参数完全相通的斜齿圆柱齿轮组合而成，其结构尺寸小、刚性强度高、运转精度高、传递扭矩大、消耗功率小的特点，真正实现了金属棒管料冷锯切割自动化设备所具备的高精度平稳耐用无间隙动力输出齿轮箱的要求。由于固定齿轮和动齿轮之间安装带有导柱的蝶形弹簧，使两个齿轮轴发生移动，消除斜齿轮啮合间隙并保持足够的恒定张力足以消除间断切削时反作用力;本齿轮箱无间隙张力恒定，同一规格本新型齿轮箱使用时无须因材料规格形状材质等因素的变化来试切调节设备参数，并同时解决了设备全天候工作时该动力齿轮箱和电动机严重发热而使润滑油品质下降降低齿轮箱寿命现象，同时也提高了刀具的耐用度，从而提高了生产效率、降低刀具和电力消耗成本，延长了设备的使用寿命。【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱的结构原理图；
[0014]图中:1.箱体，2.输入轴，3.中间轴一，4.中间轴二，5.输出轴，6.齿轮组一，7.齿轮组二，8.齿轮组三，9.中间齿轮，10.输出轴，11.电机连接法兰，12.空心输入弧齿圆锥齿轮轴，13.从动弧齿圆锥齿轮，14.齿轮轴，15.中间齿轮轴，16.刀片轴安装法兰盘，17.固定齿轮，18.动齿轮，19.蝶形弹簧，20.导柱，21.圆柱销。【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]如图1所示，一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，包括箱体1，及设置在箱体1内的传动轴和齿轮组，所述传动轴包括输入轴2、中间轴一3、中间轴二4和输出轴5， 所述齿轮组包括齿轮组一 6、齿轮组二7和齿轮组三8，所述齿轮组一 6、齿轮组二7、齿轮组三 8依次通过中间轴一3、中间轴二4和输出轴5连接，所述齿轮组二7包括种中间齿轮9，所述齿轮组三8包括输出主轴10,所述中间齿轮9和输出主轴10均是由两只斜齿圆柱齿轮组合而成，所述两只斜齿圆柱齿轮中间安装有蝶形弹簧19,所述蝶形弹簧19内部设置有导柱20。
[0017]为了实现动力的输入，所述输入轴2的一端与齿轮组一 6连接，另一端设置有电机连接法兰11，所述电机连接法兰11设置在箱体1的一侧。
[0018]为了实现输入动力传动，所述齿轮组一 6包括空心输入弧齿圆锥齿轮轴12和从动弧齿圆锥齿轮13,所述空心输入弧齿圆锥齿轮轴12与输入轴2键连接，所述从动弧齿圆锥齿轮13与中间轴一 3固定连接，所述空心输入弧齿圆锥齿轮轴12与从动弧齿圆锥齿轮13相啮合。
[0019]为了实现齿轮组二7的传动，所述齿轮组二7还包括齿轮轴14,所述齿轮轴14与中间轴一3键连接，所述中间齿轮9与中间轴二4固定连接，所述齿轮轴14和中间齿轮9相啮合。
[0020]为了将动力传动到输出轴，所述齿轮组三8还包括中间齿轮轴15,所述中间齿轮轴 15与中间轴二4固定连接，所述输出主轴10与输出轴5固定连接，所述中间齿轮轴15与输出主轴10相啮合。
[0021]为了便于安装刀片，所述输出轴5的端部设置有刀片轴安装法兰盘16。
[0022]为了能够消除啮合侧隙，加载足够大的恒定的过盈啮合力，所述中间齿轮9和输出主轴10是有两只几何尺寸和特性参数完全相同的斜齿圆柱齿轮组合而成，其中一个为固定齿轮17,另一个为空套定心在固定齿轮侧面上的动齿轮18。
[0023]为了传递大扭矩，以实现平稳、高精度、安全可靠耐用传动的要求，所述固定齿轮 17和动齿轮18中间安装有圆柱销21。[〇〇24]本实用新型齿轮箱主要由:电机连接法兰11、箱体1、空心输入弧齿圆锥齿轮轴12、 从动弧齿圆锥齿轮13、齿轮轴14、中间齿轮9、中间齿轮轴15、输出主轴10、刀片轴安装法兰盘16组成，其中电机连接法兰11和空心输入弧齿圆锥齿轮轴12可根据不同切削使用要求所选择的法兰安装电动机(不同5.5-30KW额定功率和品牌:如西门子交流或伺服电机、安川伺服电机、普通交流电机等)而配换；刀片轴安装法兰盘16也可以适用不同的HHS刀刀轴和合金镶齿刀刀轴使用。电机带动输入轴2转动，输入轴2带动空心输入弧齿圆锥齿轮轴12转动， 空心输入弧齿圆锥齿轮轴12与从动弧齿圆锥齿轮13啮合，从动弧齿圆锥齿轮13带动中间轴一 3转动，中间轴一 3带动齿轮轴14转动，齿轮轴14与中间齿轮9啮合，中间齿轮9带动中间轴二4转动，中间轴二4带到中间齿轮轴15转动，中间齿轮轴15与输出主轴10啮合，输出主轴10 带动输出轴5转动，从而输出轴5带动刀片转动。
[0025]而中间齿轮9和输出主轴10均涉及特殊的无间隙齿轮传动装置，其主要工作原理: 每个齿轮组由两只几何尺寸和特性参数完全相同的斜齿圆柱齿轮组合而成，并轴向相对自由位移后产生齿厚增大偏差，从而与配对齿轮啮合时消除啮合侧隙，同时加载了足够大的恒定的过盈啮合力。如何使两齿轮产生轴向自由双向相对位移、又可以传递大扭矩并保证运转平稳、高精度、安全耐用，这是本实用新型齿轮箱无间隙齿轮传动装置的关键技术。在上述的中间齿轮9和输出主轴10两组齿轮中一个为固定齿轮17,另一个为空套定心在固定齿轮侧面上的动齿轮18,它们中间安装若干组带有导柱20的蝶形弹簧19使两个齿轮轴向发生移动，以消除斜齿轮啮合侧隙并保持足够的恒定张力足以消除间断切削时反作用力；另外为了传递大扭矩，两齿轮间还装有若干根较大规格的圆柱销21以实现平稳、高精度、安全可靠耐用传动的要求。
[0026]与现有技术相比，本实用新型齿轮箱及所使用的传动齿轮布置和特殊的无间隙齿轮传动装置是机械原理的合理简单结构，齿轮箱中的中间齿轮和输出主轴均采用两只几何尺寸和特性参数完全相通的斜齿圆柱齿轮组合而成，其结构尺寸小、刚性强度高、运转精度高、传递扭矩大、消耗功率小的特点，真正实现了金属棒管料冷锯切割自动化设备所具备的高精度平稳耐用无间隙动力输出齿轮箱的要求。由于固定齿轮和动齿轮之间安装带有导柱的蝶形弹簧，使两个齿轮轴发生移动，消除斜齿轮啮合间隙并保持足够的恒定张力足以消除间断切削时反作用力;本齿轮箱无间隙张力恒定，同一规格本新型齿轮箱使用时无须因材料规格形状材质等因素的变化来试切调节设备参数，并同时解决了设备全天候工作时该动力齿轮箱和电动机严重发热而使润滑油品质下降降低齿轮箱寿命现象，同时也提高了刀具的耐用度，从而提高了生产效率、降低刀具和电力消耗成本，延长了设备的使用寿命。
[0027]以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在于:包括箱体，及设置在 箱体内的传动轴和齿轮组，所述传动轴包括输入轴、中间轴一、中间轴二和输出轴，所述齿 轮组包括齿轮组一、齿轮组二和齿轮组三，所述齿轮组一、齿轮组二、齿轮组三依次通过中 间轴一、中间轴二和输出轴连接，所述齿轮组二包括种中间齿轮，所述齿轮组三包括输出主 轴，所述中间齿轮和输出主轴均是由两只斜齿圆柱齿轮组合而成，所述两只斜齿圆柱齿轮 中间安装有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧内部设置有导柱。2.根据权利要求1所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述输入轴的一端与齿轮组一连接，另一端设置有电机连接法兰，所述电机连接法兰设 置在箱体的一侧。3.根据权利要求1所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述齿轮组一包括空心输入弧齿圆锥齿轮轴和从动弧齿圆锥齿轮，所述空心输入弧齿 圆锥齿轮轴与输入轴键连接，所述从动弧齿圆锥齿轮与中间轴一固定连接，所述空心输入 弧齿圆锥齿轮轴与从动弧齿圆锥齿轮相啮合。4.根据权利要求3所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述齿轮组二还包括齿轮轴，所述齿轮轴与中间轴一键连接，所述中间齿轮与中间轴二 固定连接，所述齿轮轴和中间齿轮相啮合。5.根据权利要求4所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述齿轮组三还包括中间齿轮轴，所述中间齿轮轴与中间轴二固定连接，所述输出主轴 与输出轴固定连接，所述中间齿轮轴与输出主轴相啮合。6.根据权利要求1所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述输出轴的端部设置有刀片轴安装法兰盘。7.根据权利要求1所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述中间齿轮和输出主轴是有两只几何尺寸和特性参数完全相同的斜齿圆柱齿轮组合 而成，其中一个为固定齿轮，另一个为空套定心在固定齿轮侧面上的动齿轮。8.根据权利要求7所述的一种高效高精度圆盘锯片刀切割机无间隙齿轮箱，其特征在 于:所述固定齿轮和动齿轮中间安装有圆柱销。
【文档编号】F16H57/12GK205592372SQ201620366526
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】陈宗航, 吴敏, 周丹晨
【申请人】常州明迪机械有限公司