一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，包括箱體(1)、第一電機(2)、擺動架(3)和轉臺(7)；擺動架(3)安裝在箱體(1)中，擺動架(3)內安裝有豎向轉動的第一電機(2)，第一電機(2)為外轉子力矩電機，第一電機(2)的外轉子與所述轉臺(7)的底座固定連接，擺動架(3)與轉臺(7)的臺面之間同軸安裝有轉臺軸承(6)；箱體(1)內安裝有與擺動架(3)固定的蝸輪(9)以及與蝸輪(9)配合的蝸桿(12)。本實用新型采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動，不僅具有雙力矩電機結構簡單、易于加工，傳動誤差小以及受溫度影響低的優(yōu)點，而且造價相對便宜滿足中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。
【專利說明】
一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺
技術領域
[0001]本實用新型屬于多軸聯(lián)動機床加工領域，尤其是涉及一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺。
【背景技術】
[0002]轉臺作為機床生產(chǎn)的一種重要附件，其性能的優(yōu)劣直接影響到機床的整體加工性能。隨著科學技術的不斷發(fā)展，普通的三軸聯(lián)動機床與單軸數(shù)控轉臺配合工作已經(jīng)難以適應眾多生產(chǎn)的需要，尤其是在具有復雜加工要求的航空航天領域。
[0003]目前，采用雙蝸輪蝸桿傳動的兩軸數(shù)控轉臺:一方面，不僅結構復雜、制造加工困難，而且蝸輪蝸桿嚙合處易磨損；另一方面，散熱效率低，蝸輪蝸桿受熱變形后會影響其嚙合精度。
[0004]與雙蝸輪蝸桿傳動的兩軸數(shù)控轉臺相比，采用雙力矩電機傳動的兩軸數(shù)控轉臺具有結構簡單、易于加工，傳動誤差小以及受溫度影響較低等優(yōu)點，但其造價昂貴僅適用于高精密加工領域。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，解決了雙蝸輪蝸桿傳動加工精度低、制造裝配困難以及雙力矩電機傳動造價昂貴不適合中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求等問題。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實施。
[0007]—種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，包括箱體、第一電機、擺動架和轉臺；
[0008]所述箱體為開口箱體，箱體左端設置有左端軸，右端設置有右端軸；
[0009]所述擺動架包含左擺臂、基座和右擺臂，所述左擺臂安裝在左端軸上，右擺臂安裝在右端軸上，基座內豎向開有階梯盲孔；
[0010]所述第一電機為外轉子力矩電機，第一電機的內定子固定在所述階梯盲孔內，第一電機的外轉子與所述轉臺的底座固定連接，轉臺的臺面與基座之間安裝有轉臺軸承；
[0011]所述右端軸穿過箱體，其軸頸上安裝有蝸輪，所述蝸輪端部與右擺臂固定連接，箱體內設置有與所述蝸輪配合的蝸桿，所述蝸桿一端連有第二電機。
[0012]進一步地，所述基座的階梯盲孔內設置有第一臺階和第二臺階;所述轉臺軸承為YRT轉臺軸承，所述YRT轉臺軸承的外圈固定在所述轉臺的臺面下方，內圈固定在所述第二臺階上。
[0013]進一步地，還包括第一套筒，所述第一套筒通過其上的安裝座固定在所述第一臺階上，第一套筒與第一電機的外轉子間隙配合，第一套筒外壁上設置有外腔，所述外腔與擺動架上的外接油路相通。
[0014]進一步地，還包括第二套筒，所述第二套筒通過其上的安裝座固定在箱體上，第二套筒與蝸輪間隙配合，第二套筒外壁上設置有外腔，所述外腔與箱體上的外接油路相通。
[0015]進一步地，所述蝸桿兩端分別設有一個軸承，所述軸承安裝在箱體內。
[0016]進一步地，所述軸承由兩個角接觸球軸承組成。
[0017]進一步地，所述第二電機為步進電機。
[0018]本實用新型具有顯著的有益效果。一方面，該技術方案采用外轉子力矩電機和蝸輪蝸桿傳動，解決了雙蝸輪蝸桿傳動加工精度低、制造裝配困難以及雙力矩電機傳動造價昂貴不適合中低端精度產(chǎn)品的生產(chǎn)要求等問題；另一方面，考慮到傳動裝置的平穩(wěn)性將影響工件的加工精度，故而通過第一套筒和第二套筒分別對外轉子力矩電機的外轉子和蝸輪進行液壓穩(wěn)固，從而確保工件的加工精度。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0020]圖1是本實用新型的一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺主視圖；
[0021]圖2是圖1的側視圖；
[0022]圖3是圖1中擺動架結構示意圖；
[0023]圖4是圖1中轉臺軸承結構示意圖。
[0024]圖中:1、箱體;2、第一電機;3、擺動架，301、左擺臂，302、基座，303、第一臺階，304、第二臺階，305、右擺臂;4、第一套筒;5、左端軸;6、轉臺軸承，601、外圈，602、內圈；7、轉臺；
8、右端軸;9、蝸輪;10、第二套筒;11、編碼器;12、蝸桿;13、第二電機;14、軸承。
【具體實施方式】
[0025]參照圖1，本實用新型的一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺主視圖，圖中箱體I為開口箱體，箱體I左端設置有左端軸5，右端設置有右端軸8，箱體I中安裝有擺動架3。
[0026]參照圖3，擺動架3的結構示意圖，擺動架3包含左擺臂301、基座302和右擺臂305。
[0027]左擺臂301安裝在左端軸5上，右擺臂305安裝在右端軸8上，基座302內豎向開有階梯盲孔，階梯盲孔中設置有第一臺階303和第二臺階304，第一電機2為外轉子力矩電機，第一電機2的內轉子固定在階梯盲孔內底部，第一電機2的外轉子與轉臺7的底座固定連接，轉臺7的臺面與基座302之間安裝有轉臺軸承6。
[0028]結合圖4，轉臺軸承6的結構示意圖，轉臺軸承6為YRT轉臺軸承，YRT轉臺軸承是兩列軸向滾子(承受軸向載荷)和一列徑向滾子(承受徑向載荷)組成的組合轉臺軸承，其外圈601固定在轉臺7的臺面下方并可隨轉臺7—起轉動，內圈602固定在第二臺階304上用以支撐轉臺7。
[0029]第一臺階303上固定有第一套筒4，第一套筒4與第一電機2的外轉子間隙配合，第一套筒4外壁上設置有與擺動架3的外接油路相通的外腔。
[0030]結合圖2，本實用新型的一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺側視圖，右端軸8穿過箱體I的軸頸上安裝有蝸輪9，蝸輪9端部與右擺臂305固定連接，箱體I內設置有與蝸輪9配合的蝸桿12，蝸桿12兩端軸頸上分別設有一個軸承14，軸承14由兩個角接觸球軸承組成，蝸桿12通過這四個角接觸球軸承安裝在箱體I內，蝸桿12—端部連有用于驅動的第二電機13，第二電機13為步進電機，步進電機的機架固定在箱體I上。
[0031]蝸輪9同軸套有第二套筒10，蝸輪9與第二套筒10之間間隙配合，第二套筒10的安裝座固定在箱體I上，第二套筒10的外壁上設置有與箱體I外接油路相通的外腔。
[0032]力矩電機傳動的工作原理:第一電機2的外轉子直接驅動轉臺7，通過控制第一電機2的轉速得到較高的回轉精度。在實現(xiàn)聯(lián)動加工的定角度加工任務中為了減少誤差，轉臺7旋轉過程中需要保持平穩(wěn)的狀態(tài)，本實用新型的技術方案通過在擺動架3上外接液壓油，液壓油通過液壓油管道使第一套筒4工作面膨脹抱緊第一電機2的外轉子產(chǎn)生摩擦力矩，保持加工平穩(wěn)，進而得到較高的加工精度。
[0033]蝸輪蝸桿傳動定角度加工的工作原理:用蝸桿12帶動蝸輪9使擺動架3轉動，完成加工所需轉臺7的轉動角度。具體由與第二電機13相連的編碼器11控制其旋轉精度。為實現(xiàn)高精度的定角度加工任務和低精度的聯(lián)動加工任務，通過外接液壓油使得第二套筒10工作面膨脹抱緊蝸輪9產(chǎn)生較大摩擦力矩，保持加工平穩(wěn)，進而得到較高的加工精度。
[0034]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些改動和變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術范圍之內，則本實用新型也包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，包括箱體(I)、第一電機(2)、擺動架(3)和轉臺(7); 所述箱體(I)為開口箱體，箱體(I)左端設置有左端軸(5)，右端設置有右端軸(8); 所述擺動架(3)包含左擺臂(301)、基座(302)和右擺臂(305)，所述左擺臂(301)安裝在左端軸(5)上，右擺臂(305)安裝在右端軸(8)上，基座(302)內豎向開有階梯盲孔； 所述第一電機(2)為外轉子力矩電機，第一電機(2)的內定子固定在所述階梯盲孔內，第一電機(2)的外轉子與所述轉臺(7)的底座固定連接，轉臺(7)的臺面與基座(302)之間安裝有轉臺軸承(6); 所述右端軸(8)穿過箱體(I)，其軸頸上安裝有蝸輪(9)，所述蝸輪(9)端部與右擺臂(305)固定連接，箱體(I)內設置有與所述蝸輪(9)配合的蝸桿(12)，所述蝸桿(12) —端連有第二電機(13)。2.根據(jù)權利要求1所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，所述基座(302)的階梯盲孔內設置有第一臺階(303)和第二臺階(304);所述轉臺軸承(6)為YRT轉臺軸承，所述YRT轉臺軸承的外圈(601)固定在所述轉臺(7)的臺面下方，內圈(602)固定在所述第二臺階(304)上。3.根據(jù)權利要求2所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，還包括第一套筒(4)，所述第一套筒(4)通過其上的安裝座固定在所述第一臺階(303)上，第一套筒(4)與第一電機(2)的外轉子間隙配合，第一套筒(4)外壁上設置有外腔，所述外腔與擺動架(3)上的外接油路相通。4.根據(jù)權利要求3所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，還包括第二套筒(10)，所述第二套筒(10)通過其上的安裝座固定在箱體(I)上，第二套筒(10)與蝸輪(9)間隙配合，第二套筒(10)外壁上設置有外腔，所述外腔與箱體(I)上的外接油路相通。5.根據(jù)權利要求1所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，所述蝸桿(12)兩端分別設有一個軸承(14)，所述軸承(14)安裝在箱體(I)內。6.根據(jù)權利要求5所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，所述軸承(14)由一對角接觸球軸承組成。7.根據(jù)權利要求1所述的采用力矩電機和蝸輪蝸桿配合傳動的兩軸數(shù)控轉臺，其特征在于，所述第二電機(13)為步進電機。
【文檔編號】B23Q1/26GK205552010SQ201620354325
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】武琳琳, 趙斌, 張金龍
【申請人】長安大學