用于卷曲大直径高强度钢丝弹簧设备的主轴箱制造技术

本实用新型专利技术是一种用于卷曲大直径高强度钢丝弹簧设备的主轴箱，该主轴箱包括进给传动机构和主轴传动机构，该进给传动机构包括一个伺服电机带动一级减速齿轮传动机构，通过鼓形齿联轴器３传递给主设备的丝杆，实现设备的进给运动；该主轴传动机构包括伺服电机带动一个行星摆线减速器，通过一级差速减速齿轮传动，将扭矩通过鼓形齿联轴器和空心轴输出传给主设备。本实用新型专利技术的主轴箱，增大输出扭矩，达到对大直径（６３以上）高强度钢丝弹簧的绕制所需的扭矩。该主轴箱性能稳定，成品率高，具有较好的经济效益。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械加工设备，尤其是涉及加工大直径高强度钢 丝弹簧的绕制设备，用于高速列车的行驶系统。
技术介绍
螺旋弹簧的绕制是一个重要的机械加工过程，其基本原理分为有 芯绕簧和无芯绕簧两种。无芯绕簧是指钢丝经过某种工装直接强行屈 弯，绕制而成。对于大直径高强度钢丝弹簧的绕制一般采用有芯绕簧。 有芯绕簧是指绕簧的钢丝缠绕在二根轴上，由轴的直径控制弹簧的内 孔。日前，有芯绕簧主要是采用简单的机械和工装，通过密集型的加 工劳动来完成.目前，提出了一种半自动绕簧机，在机架桌面上设置一台驱动夹 紧装置的固定转速电机和驱动丝杠的电机，丝杠上套置的螺母与其上 方导轨上设置的滑块连固，带动机架在轴线方向上的运行，上述装置 控制芯轴转速和弹簧钢丝进料速度。操作时，将钢丝伸入桌面电机带 动的夹具槽内，桌面电机旋转使钢丝做缠绕运动，桌面下的电机带动 丝杆螺母作直线运动，形成弹簧节距。但是，目前国内尚没有巻曲大直径(63以上)高强度钢丝弹簧的 设备，而且机型圈制弹簧设备无法满足一次成型，需人工多次反复调 整，因此造成表面滑伤，热处理后产生应力，废品率高，质量不稳定， 且效率低。上述装置所需的主轴箱全是蜗轮、蜗杆，传动的效率低，扭矩小，只 能巻曲40mm以下的弹簧，为了配合高速铁路的跨越式发展，高速铁路 机车需要的弹簧其巻曲直径和长度范围扩大1.5倍以上，对大直径高强度钢丝弹簧的需要，提出了对相应设备的需求，以填补设备空缺， 为此需要解决巻曲弹簧设备上用的主轴箱，增大输出扭矩，达到对大直径(63以上)高强度钢丝弹簧所需的扭矩。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种绕制大直径、高强度钢丝弹簧所 需设备使用的主轴箱，该主轴箱提供大扭矩输出，满足设备在弹簧绕 制过程中的缠绕运动和直线运动。为了实现本技术的目的，提出一种用于巻曲大直径高强度钢 丝弹簧设备的主轴箱，该主轴箱包括进给传动机构和主轴传动机构，所述进给传动机构包括一个伺服电机带动一级减速齿轮传动机构，通过鼓形齿联轴器3传递给主设备的丝杆，实现设备的进给运动； 所述主轴传动机构包括伺服电机带动一个行星摆线减速器，通过 一级差速减速齿轮传动，将扭矩通过鼓形齿联轴器和空心轴输出传给 主设备。所述进给传动机构的伺服电机为12.6KW， 2000r/min;所述主轴传 动机构的伺服电机为30KW， 1500r/min。所述主轴传动机构的空心轴的出头部分有(i)180、 30宽的环槽，用 于联结主设备的主轴。所述主轴箱还包括润滑喷淋装置，该润滑喷淋装置由电机、油泵 和油流信号器等组成。所述主轴箱下部设置液位计，检测润滑油的油位，使油位处于适 合的位置，减小阻力。所述主轴箱的主轴传动机构还包括变速机构，该变速机构输出两 种扭矩，所述变速机构的控制通过定位手柄装置、齿轮齿条传动装置 和具有两种齿数的双联齿轮完成两个速比的传动。所述两个速比的传 动比分别是57/23和40/40。所述进给传动机构的一级减速齿轮传动机构的速比为60/24。本技术的主轴箱，增大输出扭矩，达到对大直径(63以上) 高强度钢丝弹簧的绕制所需的扭矩。该主轴箱性能稳定，成品率高， 具有较好的经济效益。附图说明图l是主轴箱侧视图2是主轴箱主视图3是主轴箱A - A剖面图4是主轴箱C - C剖面图5是主轴箱B - B剖面图。图中1机体 10齿条2联轴器 11轴3联轴器 12润滑装置4空心轴 13液位计5内外齿轮 14定位手柄6齿轮 15防尘罩7联轴器 16大伺服电机8行星摆线针轮减速器 17齿轮 9小伺服电机具体实施方式首先对大直径(63以上)高强度钢丝弹簧所需设备使用环境和安 装空间位置进行了解，然后根据要求速比变化情况定下主轴箱的结构， 运用齿面强度计算将啮合的齿轮参数进行了详细的计算，设计出满足 需要的主轴箱。以下结合附图对本技术的主轴箱的结构做详细说明。6图1是主轴箱侧视图；图2是主轴箱主视图。如图所示，整个主 轴箱1分进给和主轴两个传动，进给轴由一个小伺服电机9(12. 6KW， 2000r/min)带动传动机构，然后通过鼓形齿联轴器3传递给主设备的 丝杆，根据绕制弹簧的节距完成设备的迸给运动。主轴由一个大伺服电机16(30KW， 1500r/min)带动一个行星摆线减 速器8，增大的扭矩通过鼓形齿联轴器7 (图5所示)完成传动。通过 空心轴4输出，空心轴4出头部分有(i)180、 30宽的环槽，用于联结主 设备的主轴，带动主设备的转动。为了减小传动阻力，主轴箱1内不能存放过多的油量，只能采用 喷淋润滑，所以增加润滑装置12，该润滑装置12是通过将电机联结一个油泵，产生的油压通过油管喷淋完成润滑。主轴箱1内润滑油的油位不能太高，油位太高将使一级齿轮传动 的小齿轮造成过大的阻力，功率损耗严重。为此，在主轴箱1下部一 级齿轮传动位置设置液位计13，检测润滑油的油位，控制油位降低至 进给小齿轮中心线，减小阻力。为了控制油泵噪音过高的问题，应适当减小油泵的型号，例如， 由原来的CB-B16换为BB-BIO，并将外露油管改在箱体内部，很好的减 小了噪音，同时也避免了漏油问题。图3、图4和图5分别是主轴箱A - A剖面图、主轴箱C- C剖 面图和主轴箱B - B剖面图。如图所示，为了配合弹簧绕制的需要， 输出两种扭矩。在联轴器7后面设置变速机构，形成两个传动速比， 这两个速比是由一个图2所示的定位手柄装置14的转动，带动齿轮17 和齿条10，齿条IO通过传动拨动一个双联齿轮(5， 6)，双联齿轮(5， 6)在花键轴11上移动，分别与空心轴4上的两个传动齿轮啮合，形 成两个速比，分别是57/23、 40/40，再传给输出空心轴4上。为了使拨动双联齿轮的定位手柄装置14的换挡位置明显区别，选择换挡手柄上的齿轮、齿条参数，使左右位置明显分开，便于操作。图4显示小伺服电机9通过联轴器2带动一级减速齿轮完成速比 60/24传动，控制小伺服电机9的转速达到控制步进速度，进而达到控 制弹簧节距。装配时，输出空心轴要和两个齿轮三个定距环以及两个调心轴承 同时进入，而且还要在箱体里完成，给装配带来很大困难，所以改变 轴与轮的配合公差、中间的长定距环开键槽口便于键与槽找正顺利进 入。为了防止输出空心轴串出，做好箱体轴承外圈轴向定位；箱体空 心轴出头端更改大一号的调心轴承，轴承外圈增加定位台。；在试验过程中发现整机安全系数高，可以巻曲(t)70直径的钢丝， 还可以将输出空心轴加粗5mm，尾罩加长200mm，这样巻曲的范围又增 加了，钢丝增加直径10mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于卷曲大直径高强度钢丝弹簧设备的主轴箱，该主轴箱包括进给传动机构和主轴传动机构，其特征在于，　　　　所述进给传动机构包括一个伺服电机带动一级减速齿轮传动机构，通过鼓形齿联轴器３传递给主设备的丝杆，实现设备的进给运动；　　　　所述主轴传动机构包括伺服电机带动一个行星摆线减速器，通过一级差速减速齿轮传动，将扭矩通过鼓形齿联轴器和空心轴输出传给主设备。

【技术特征摘要】
1.一种用于卷曲大直径高强度钢丝弹簧设备的主轴箱，该主轴箱包括进给传动机构和主轴传动机构，其特征在于，所述进给传动机构包括一个伺服电机带动一级减速齿轮传动机构，通过鼓形齿联轴器3传递给主设备的丝杆，实现设备的进给运动；所述主轴传动机构包括伺服电机带动一个行星摆线减速器，通过一级差速减速齿轮传动，将扭矩通过鼓形齿联轴器和空心轴输出传给主设备。2. 根据权利要求1所述的主轴箱，其特征在于，所述进给传动 机构的伺服电机为12.6KW， 2000r/min;所述主轴传动机构的伺服电 机为30KW， 1500r/min。3. 根据权利要求1所述的主轴箱，其特征在于，所述主轴传动 机构的空心轴的出头部分有0)180、 30宽的环槽，用于联结主设...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴永利，张淑萱，孙富兰，储志刚，
申请(专利权)人：天津市万新传动设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]