原文出處:
CN204413758U 一種高速自動(dòng)直角頭
Inventor 趙巖田亞峰盛孝勇李世盛 
Original Assignee 寧波海天精工股份有限公司 
Priority date 2014-12-29
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常規(guī)附件頭的傘齒輪采用脂潤滑模式，但若附件頭的轉(zhuǎn)速提升到2500rpm以上時(shí)，傘齒輪上涂抹的潤滑脂會(huì)因附件頭的高速旋轉(zhuǎn)而甩開，造成傘齒輪潤滑不足，直接影響直角頭的使用壽命。

由于傘齒輪脂潤滑的缺陷，普通直角頭目前只能用于最高轉(zhuǎn)速在2000rpm-3000rpm的場(chǎng)合，難以滿足高速加工要求。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文提供一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋傘齒輪的高效潤滑的高速自動(dòng)直角頭。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

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基本結(jié)構(gòu)

該直角頭包括箱體、主軸和設(shè)置在箱體和主軸之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，箱體由上箱體和下箱體組成，上箱體上設(shè)置有多個(gè)拉釘，上箱體通過多個(gè)拉釘與拉頭油缸相連；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)軸和第二齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在傳動(dòng)軸的一端，第二齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在傳動(dòng)軸的另一端，且第二齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主軸連接，傳動(dòng)軸設(shè)置在傳動(dòng)軸軸承座上，傳動(dòng)軸軸承座與傳動(dòng)軸之間設(shè)置有第一角接觸球軸承；上箱體套設(shè)在傳動(dòng)軸軸承座的上端，下箱體套設(shè)在傳動(dòng)軸軸承座的下端；第二齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的第一螺旋傘齒輪和第二螺旋傘齒輪，第一螺旋傘齒輪與傳動(dòng)軸花鍵連接，第二螺旋傘齒輪套設(shè)在主軸上。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

如圖所示的高速自動(dòng)直角頭，包括上箱體11、下箱體12、傳動(dòng)軸2和主軸3，上箱體11上設(shè)置有多個(gè)快換接頭13，傳動(dòng)軸2的外側(cè)安裝有傳動(dòng)軸軸承座21，傳動(dòng)軸軸承座21安裝在下箱體12的內(nèi)側(cè)，傳動(dòng)軸軸承座21的底端安裝有傳動(dòng)軸軸承壓蓋22，傳動(dòng)軸2與主軸3通過第一螺旋傘齒輪41和第二螺旋傘齒輪42傳遞扭矩.文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

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第一螺旋傘齒輪41與傳動(dòng)軸2花鍵連接，傳動(dòng)軸2的底端安裝有傳動(dòng)軸壓蓋23，傳動(dòng)軸軸承座21與第一螺旋傘齒輪41之間安裝有第一角接觸滾珠軸承51，第二螺旋傘齒輪42套設(shè)在主軸3上，主軸3的后端安裝在主軸后軸承座31上，主軸后軸承座31與主軸3之間設(shè)有第二角接觸滾珠軸承52.文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

主軸后軸承座31的后端安裝有后軸承座壓蓋32，主軸3的前端安裝在主軸前軸承座33上，主軸前軸承座33與主軸3之間設(shè)有第三角接觸球軸承53，主軸前軸承座33的前端安裝有前軸承座壓蓋34，主軸3的后端安裝有活塞35，主軸3內(nèi)安裝有拉桿36，拉桿36內(nèi)開設(shè)有拉桿中心孔37，拉桿中心孔37與主軸錐孔38相連通，下箱體12上設(shè)置有吹氣潤滑裝置，吹氣潤滑裝置用于向第一螺旋傘齒輪41和第二螺旋傘齒輪42提供稀油潤滑，上箱體11和下箱體12內(nèi)設(shè)置有總氣路7，氣體經(jīng)多個(gè)快換接頭13導(dǎo)入總氣路7內(nèi)，總氣路7與吹氣潤滑裝置相連通。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

特點(diǎn)

吹氣潤滑裝置設(shè)置在下箱體上，吹氣潤滑裝置用于向第一螺旋傘齒輪和第二螺旋傘齒輪提供稀油潤滑，上箱體和下箱體內(nèi)設(shè)置有總氣路，氣體經(jīng)多個(gè)快換接頭導(dǎo)入總氣路內(nèi)，總氣路與吹氣潤滑裝置相連通。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

結(jié)構(gòu)小巧、緊湊，采用吹氣潤滑的原理，通過稀油潤滑代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脂潤滑方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋傘齒輪的高效潤滑，使直角頭的壽命大幅延長，轉(zhuǎn)速可達(dá)4000rpm-5000rpm, 既可滿足高速精加工要求，又可兼顧低速較大扭矩的粗加工和半精加工，拓寬了直角頭的加工使用范圍，可以在模具加工中使用。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

吹氣潤滑裝置

吹氣潤滑裝置包括相連通的縮放型噴氣嘴61、吸油塊62、油池63、銅管64、迷宮式透氣窗65和噴油嘴66，噴氣嘴61安裝在下箱體12的側(cè)壁，下箱體12的底部安裝有蓋板14，蓋板14上設(shè)置有卸油堵頭15，油池63設(shè)置在下箱體12與蓋板14之間，油池內(nèi)63裝有高粘度的潤滑油，下箱體12的側(cè)壁上設(shè)置有用于控制潤滑油注油量的油標(biāo)16.文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/3678.html

吸油塊62設(shè)置在油池63內(nèi)，吸油塊62內(nèi)設(shè)置有吸油塊油腔621，噴氣嘴61伸入吸油塊62內(nèi)與吸油塊油腔621相連通，噴氣嘴61的出口的中心線與吸油塊油腔621的中心線在同一條直線上，吸油塊62內(nèi)設(shè)有與噴氣嘴61的出口位置相應(yīng)的吸油口 622，吸油口 622的中心線與噴氣嘴61的出口的中心線垂直，吸油口 622與油池63相連通，吸油塊62的底部設(shè)置有過濾網(wǎng)623和擋板624，過濾網(wǎng)623設(shè)置在吸油口 622的底部，擋板624安裝在過濾網(wǎng)623的外側(cè)，擋板624上開設(shè)有過油孔625，吸油塊62上設(shè)置有出油口 626.

銅管64的一端安裝在出油口 626，銅管64的另一端安裝在迷宮式透氣窗65上，迷宮式透氣窗65安裝在下箱體12的側(cè)壁上，迷宮式透氣窗65內(nèi)間隔設(shè)置有多塊迷宮板651，迷宮式透氣窗65的外壁開設(shè)有與外界大氣相連通的透氣孔652，迷宮式透氣窗65的底部設(shè)置有吸油毛氈653，吸油毛氈653的下部安裝有漏油窗654，漏油窗654與油池63之間設(shè)置有回油通道67，噴油嘴66安裝在迷宮式透氣窗65的內(nèi)壁的外側(cè)，噴油嘴66的出口面向第一螺旋傘齒輪41和第二螺旋傘齒輪42的嚙合部位。

上述吹氣潤滑裝置利用氣體在縮放型噴氣嘴中產(chǎn)生的氣壓變化，形成真空腔，使油池中的高粘度的潤滑油倒吸入吸油塊油腔內(nèi)，進(jìn)入吸油塊油腔的潤滑油在經(jīng)噴油嘴噴出的高壓氣體的作用下，被吹散為大量微小油液滴，經(jīng)油管進(jìn)入迷宮式透氣窗，最后經(jīng)噴油嘴噴射到第一螺旋傘齒輪和第二螺旋傘齒輪的嚙合部位，實(shí)現(xiàn)對(duì)第一螺旋傘齒輪和第二螺旋傘齒輪的高效潤滑。采用高粘度的潤滑油，可避免吹氣潤滑裝置內(nèi)形成油霧，確保對(duì)兩個(gè)螺旋傘齒輪的吹氣潤滑效果。

迷宮式透氣窗的外壁開設(shè)有與外界大氣相連通的透氣孔，迷宮式透氣窗的底部設(shè)置有吸油毛氈，吸油毛氈的下部安裝有漏油窗，漏油窗與油池之間設(shè)置有回油通道。對(duì)第一螺旋傘齒輪和第二螺旋傘齒輪吹氣潤滑過程中，在迷宮式透氣窗底部設(shè)置的吸油毛氈用于吸附迷宮板上收集的油液，通過漏油窗滴落的油液再經(jīng)回油通道流到油池內(nèi)循環(huán)使用。

吸油塊的底部設(shè)置有過濾網(wǎng)和擋板，過濾網(wǎng)設(shè)置在吸油口的底部，擋板安裝在過濾網(wǎng)的外側(cè)，擋板上開設(shè)有過油孔。過濾網(wǎng)和擋板便于對(duì)吸油塊的定期清洗，及時(shí)清理鐵肩等雜物。

總氣路7引入下箱體12后分流為第一氣路71和第二氣路72，第一氣路71設(shè)置在主軸3后端，第二氣路72設(shè)置在主軸3前端，吹氣潤滑裝置與第一氣路71相連通，第一氣路71分流為第四氣路711、第五氣路712和第六氣路713;來自第四氣路711的氣體經(jīng)主軸后軸承座31進(jìn)入后軸承座壓蓋32，活塞35上開設(shè)有與拉桿中心孔37相連通的活塞孔39，活塞孔39與第四氣路711的出口之間具有一段軸向距離，當(dāng)直角頭松爪打刀時(shí)，活塞35向主軸3前端移動(dòng)1mm左右的距離后，活塞孔39與第四氣路711相連通，從而第四氣路711接通，此時(shí)第四氣路711內(nèi)的氣體經(jīng)電磁閥(圖中未示出)控制并切換成高壓氣，通過拉桿中心孔37進(jìn)入主軸錐孔38內(nèi)，防止換刀時(shí)外界鐵肩和冷卻水進(jìn)入主軸錐孔38 ;主軸后軸承座31的外側(cè)設(shè)有第一環(huán)形槽311，主軸后軸承座31的后端設(shè)置有防油環(huán)312和第一迷宮環(huán)313，第一迷宮環(huán)313緊靠第二角接觸滾珠軸承52的前端，防油環(huán)312設(shè)置在第一迷宮環(huán)313的外側(cè)，防油環(huán)312的下部開設(shè)有通向油池63的第一卸油口 314，防油環(huán)312與第一迷宮環(huán)313之間形成有第一迷宮腔315，第一卸油口 314與第一迷宮腔315相連通，第五氣路712、第一環(huán)形槽311和第一迷宮腔315相連通，來自第五氣路712的氣體經(jīng)第一環(huán)形槽311進(jìn)入第一迷宮腔315內(nèi)，阻止?jié)櫥瓦M(jìn)入第二螺旋傘齒輪42與主軸后軸承座31之間的縫隙內(nèi)；第六氣路713與第一環(huán)形槽311相連通，噴氣嘴61與第六氣路713相連通，來自第六氣路713的氣體經(jīng)第一環(huán)形槽311進(jìn)入噴氣嘴61內(nèi)。

第二氣路72分流為第七氣路721、第八氣路722和第九氣路723，傳動(dòng)軸軸承座21的底部設(shè)有第二迷宮環(huán)212和第二環(huán)形槽211，第二迷宮環(huán)212緊靠第一角接觸滾珠軸承51的底端，傳動(dòng)軸軸承壓蓋22的底部設(shè)有第一凹腔221，第二環(huán)形槽211、第一螺旋傘齒輪41和第二螺旋傘齒輪42的嚙合處以及傳動(dòng)軸軸承壓蓋22底部的第一凹腔221相連通，第七氣路721與第二環(huán)形槽211相連通，來自第七氣路721的氣體經(jīng)第二環(huán)形槽211進(jìn)入第一凹腔221，使傳動(dòng)軸軸承壓蓋22與兩個(gè)傳動(dòng)軸傘齒輪41和42之間產(chǎn)生微量氣壓，阻止吹氣潤滑裝置吹氣潤滑過程中產(chǎn)生的微小油滴進(jìn)入第一角接觸滾珠軸承51 ;主軸前軸承座33上開設(shè)有第一氣孔331，前軸承座壓蓋34上開設(shè)有第二氣孔341，前軸承座壓蓋34的內(nèi)側(cè)設(shè)有第二凹腔342，第一氣孔331、第二氣孔341及第二凹腔342相連通，第八氣路722與第一氣孔331相連通，來自第八氣路722的氣體經(jīng)第一氣孔331進(jìn)入第二凹腔342，實(shí)現(xiàn)主軸3鼻端氣封；主軸3上套設(shè)有長隔套8，長隔套8的前端設(shè)置有兩個(gè)第二迷宮腔81，主軸前軸承座33上開設(shè)有通向油池63的第二卸油口 332，第二卸油口 332與兩個(gè)第二迷宮腔81相連通，兩個(gè)第二迷宮腔81靠近第三角接觸球軸承53的后端，第九氣路723與第八氣路722相連通，第九氣路723設(shè)置在主軸前軸承座33內(nèi)，第九氣路723與長隔套8的靠近第三角接觸球軸承53的第二迷宮腔81相連通，來自第九氣路723的氣體在長隔套8與第三角接觸球軸承53之間形成微量氣壓，阻止油滴進(jìn)入第三角接觸球軸承53。

[0011] 在第一角接觸滾珠軸承的底端設(shè)有第二迷宮環(huán)，在第二角接觸滾珠軸承的前端設(shè)有第一迷宮環(huán)，在第三角接觸球軸承的后端設(shè)有兩個(gè)第二迷宮腔，第二迷宮環(huán)、第一迷宮環(huán)和兩個(gè)第二迷宮腔的迷宮設(shè)計(jì)，分別對(duì)第一角接觸滾珠軸承、第二角接觸滾珠軸承和第三角接觸球軸承起到保護(hù)作用，防止吹氣潤滑過程中產(chǎn)生的微小油液滴進(jìn)入軸承內(nèi)，造成軸承發(fā)熱和燒壞，進(jìn)一步提高直角頭的安全性；在迷宮設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，各個(gè)分流后的相應(yīng)氣路起到不同作用，實(shí)現(xiàn)主軸鼻端氣封、傳動(dòng)軸軸承氣封、主軸前后軸承氣封等氣密封或主軸中心吹氣功能。并且，主軸鼻端氣封、傳動(dòng)軸軸承氣封、主軸前后軸承氣封的出氣通道的孔徑均應(yīng)合理控制，一般設(shè)計(jì)為Φ1_或Φ2_左右的小孔，以盡量減小分流氣壓，使總氣路的主要?dú)鈮悍至鞯酱禋鉂櫥b置所連氣路，即第六氣路，保證噴油嘴能夠順利噴射潤滑油。