技术领域
[0001] 本
发明涉及机床领域，特别是一种应用于机床的主轴箱及主轴箱传动系统。
背景技术
[0002] 主轴箱是机床的重要部件，用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构。
[0003]
现有技术中，授权公告号为CN202155532U的实用新型
专利中公开了一种主轴箱（现有技术一），如图1所示，主轴箱10的
箱体底部一侧构造成肋板的形状作为加强筋11。上述主轴箱由于强度
支撑主要依靠于箱体底部，因此其
刚度较低。
[0004] 现有技术的另一种主轴箱20（现有技术二），如图2所示，其加强筋221、222位于主轴箱的箱体的前后
侧壁211、212上，加强筋221、222以相对于主轴箱20箱体底部平行和垂直的方式交错设置，用于加强其刚度。上述主轴箱的缺点在于，主轴箱侧壁部工艺繁琐，制造成本高，同时外观复杂，显得冗余而不简洁。
[0005] 主轴箱在市场上的竞争
力不仅仅在于外观良好、制造工艺简单，同时也体现在主轴箱的高刚度上（包括静刚度和动刚度），主轴箱的刚度直接影响加工
精度，因此高刚度越来越被重视并成为影响主轴箱市场的最重要的因素。而目前市场上的主轴箱显然不能同时满足以上条件。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题为：现有技术主轴箱不能同时满足刚度高和结构简单。
[0007] 为解决上述问题，本发明提供一种主轴箱，包括：具有主轴容纳腔和传动系统容纳腔的箱体，所述主轴容纳腔和所述传动系统容纳腔连通；所述传动系统容纳腔的底部设有加强筋，所述加强筋连接所述主轴容纳腔的壁部和所述传动系统容纳腔的侧壁。
[0008] 可选的，所述加强筋与所述传动系统容纳腔的侧壁具有至少两处连接
位置。
[0009] 可选的，所述加强筋与所述主轴容纳腔的壁部具有至少两处连接位置。
[0010] 可选的，所述加强筋包括夹叉设置的第一板和第二板，所述第一板和第二板垂直于所述底部；
[0011] 所述第一板的一端、第二板的一端分别与所述主轴容纳腔的壁部连接；
[0012] 所述第一板的另一端、第二板的另一端分别与所述传动系统容纳腔的侧壁连接。
[0013] 可选的，所述加强筋包括第一板、第二板、与第一板的一端和第二板的一端连接的
块状连接部，所述第一板和第二板垂直于所述底部；
[0014] 所述第一板的另一端、第二板的另一端分别与所述主轴容纳腔的壁部连接；
[0015] 所述块状连接部与所述主轴容纳腔的壁部连接。
[0016] 可选的，所述第一板和第二板对称设置。
[0017] 可选的，所述传动系统容纳腔的底部上开设有至少一个通孔。
[0018] 可选的，所述传动系统容纳腔两侧壁的顶面具有至少一对相对设置的凸
耳；
[0019] 还包括用于固定
电机组件的连接板，所述连接板与所述凸耳连接。
[0020] 可选的，所述主轴容纳腔的外侧壁部上形成有安装孔。
[0021] 本发明还提供一种主轴箱传动系统，其包括以上任意一种主轴箱。
[0022] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
[0023] 将加强筋设置于主轴箱底部，提升了箱体整体静刚度和动刚度的同时，简化了加工工艺，降低了制造成本。
[0024] 另外，加强筋对称设计，使主轴箱布局简单明了，外观得到了改善；底部开设通孔，通
风散热的同时降低了箱体的重量。
附图说明
[0025] 图1是现有技术一主轴箱箱体的剖面结构示意图；
[0026] 图2是现有技术二主轴箱箱体的立体结构示意图；
[0027] 图3是本发明
实施例一主轴箱传动系统的立体结构示意图；
[0028] 图4是本发明实施例一主轴箱传动系统的俯视图；
[0029] 图5是图4中A-A剖面图；
[0030] 图6是本发明实施例一主轴箱的立体结构示意图；
[0031] 图7是图6中主轴箱平行于底面的剖视图；
[0032] 图8是本发明实施例二主轴箱的立体结构示意图；
[0033] 图9是图8中主轴箱平行于底面的剖视图；
[0034] 图10是本发明实施例三主轴箱的立体结构示意图；
[0035] 图11是图10中主轴箱平行于底面的剖视图。
具体实施方式
[0036] 实施例一
[0037] 本实施例的主轴箱传动系统，如图3所示，包括主轴箱、安装于主轴箱的箱体100中的传动系统200和主轴300。
[0038] 参照图6-7所示，其中，主轴箱包括：具有主轴容纳腔120和传动系统容纳腔110的箱体100，主轴容纳腔120和传动系统容纳腔110连通；其中，主轴容纳腔120和传动系统容纳腔110一体成型。
[0039] 参照图3并结合图4所示，主轴箱还包括中间具有通孔的连接板150，连接板150包括第一连接部151和位于第一连接部151内部的第二连接部152；传动系统容纳腔110两侧壁112的顶面各具有至少一对相对设置的凸耳114；连接板150通过第一连接部151与凸耳114连接；第二连接部152用于固定传动系统200中的电机201。
[0040] 其中凸耳114与箱体100一体成型。
[0041] 参照图5所示，主轴容纳腔120的外侧壁部上形成有安装孔121，用于安装连接主轴300和传动系统200的传动部件。
[0042] 继续参照图6-7，并结合图4-5，传动系统200安装于传动系统容纳腔110中，主轴300安装于主轴容纳腔120中。
[0043] 本实施例中，传动系统200采用皮带轮传动系统，其中，电机201固定于连接板150的第二连接部152，通过第一连接部151与凸耳114连接固定于传动系统容纳腔110上方，电机
输出轴穿过连接板150的中间通孔延伸至传动系统容纳腔110内，并连接皮带轮202，皮带轮202和主轴300之间通过从安装孔121安装的皮带（图中未示出）连接。由此，电机201的动力通过电机输出轴传递给皮带轮202，再由皮带轮202通过皮带传递给主轴300，使主轴300获得规定的转速和方向。
[0044] 需注意的是，在其他实施例中，也可以采用其他传动系统，同样的，利用电机组件将动力输出至传动系统，通过一定的传动系统，经主轴箱内各个位置上的传动
齿轮和
传动轴，最后把运动传到主轴上，使主轴获得规定的转速和方向。在本实施例中，传动系统容纳腔110大致为方形，其侧壁112大致为平面；主轴容纳腔120大致为空心圆柱形，其壁部大致为圆柱面。其中，主轴容纳腔120的上半部与传动系统容纳腔110连通。
[0045] 但传动系统容纳腔110和主轴容纳腔120的形状不仅限于上述形状。
[0046] 继续参照图6-7，传动系统容纳腔110的底部111设有加强筋140，加强筋140的一端连接至主轴容纳腔120下半部的壁部，另一端连接至传动系统容纳腔110的其中一侧壁112。本实施例中，加强筋140可以为板状，并在底部111中呈曲线形设置。
[0047] 其中，主轴容纳腔120下半部的高度与加强筋140的高度可以一致，也可以不一致。
[0048] 在其他实施例中，加强筋140的形状可以为其他形状而不仅限于板状，其在底部111中也可以采用其他方式设置，例如直线形、折线形或其他形状。也就是说，只要加强筋
140位于传动系统容纳腔110底部111并满足上述与传动系统容纳腔110和主轴容纳腔120的连接方式，均能实现本发明的目的。
[0049] 另外，加强筋140的厚度越厚、高度越高，则箱体100的静刚度越高；箱体100的动刚度通过模态
频率体现,模态频率越大,意味着动刚度越大。因此为了使箱体100获得最优的静刚度和动刚度，加强筋140横向方向的厚度应大于8mm，可选的厚度范围为15～25mm，本实施例中，加强筋140的厚度为20mm；为了防止加强筋140与传动系统之间发生干涉，加强筋140的高度不高于箱体100高度的1/2，本实施例中，加强筋140的高度大致等于箱体100高度的1/2。
[0050] 本实施例中，加强筋140的布局简单明了，对于传动系统容纳腔110连接有加强筋140的一侧壁112，其抗扭刚度得到提升，同时主轴容纳腔120竖直方向的抗弯刚度也得到优化。
[0051] 其中，传动系统容纳腔110与主轴容纳腔120相对的一侧，具有与箱体100一体成型的安装座130，用于箱体100的安装。
[0052] 参照图6，并结合图7所示，箱体100的底部111上开设有至少一个通孔113，通孔113的尺寸和数目可以根据需要设置。本实施例中，通孔113呈三
角形，数量为三个，分别布置在靠近传动系统容纳腔110的两侧壁112和靠近安装座130的位置。在底部111开设的通孔113可以作为观察和调试口，并起到
通风散热的作用，而且可以减轻箱体100的重量；现有技术中箱体重量基本上为308kg，而本发明的实施例中，箱体100的重量可以减轻至260kg,总共减小了48kg。
[0053] 在其他实施例中，通孔113的数量可以为一个、两个或者多于三个，形状可以为其他形状。
[0054] 实施例二
[0055] 本实施例与实施例一的区别在于，如图8-9所示，加强筋140与传动系统容纳腔120的侧壁112具有两处连接位置；加强筋140与主轴容纳腔120的壁部具有两处连接位置。
[0056] 继续参照图8-9，加强筋140包括夹叉设置的第一板141和第二板142，第一板141和第二板142垂直于底部111。
[0057] 本实施例中，本实施例中，加强筋140的第一板141和第二板142大致呈X型交叉设置：第一板141的一端、第二板142的一端分别与主轴容纳腔120的壁部连接；第一板141的另一端、第二板142的另一端分别与传动系统容纳腔110的两侧壁112连接；在其他实施例中，第一板141的另一端、第二板142的另一端也可以分别与传动系统容纳腔110的同一侧壁112连接。
[0058] 本实施例中，第一板141和第二板142对称设置。在其他实施例中，第一板141和第二板142也可以不对称设置。
[0059] 需注意的是，在其他实施例中，加强筋140与传动系统容纳腔120的侧壁112以及主轴容纳腔120的壁部也可以具有多于两处的连接位置。
[0060] 本实施例较实施例一更佳的是，传动系统容纳腔110的两侧侧壁112均连接有加强筋140，传动系统容纳腔110整体的抗扭刚度都将得到提升。另外，加强筋140相对于箱体100对称设计，使得箱体100的外观得到改善，视觉效果更简洁。
[0061] 实施例三
[0062] 本实施例与实施例二的区别在于，如图10-11所示，加强筋140包括第一板141、第二板142、与第一板141的一端和第二板142的一端连接的块状连接部143。块状连接部143与主轴容纳腔120的壁部连接。
[0063] 本实施例中，加强筋140大致呈Y型：第一板141的一端、第二板142的一端分别与块状连接部143连接，块状连接部143与主轴容纳腔120的壁部连接；第一板141的另一端、第二板142的另一端分别与传动系统容纳腔110的两侧壁112连接；在其他实施例中，第一板141的另一端、第二板142的另一端也可以分别与传动系统容纳腔110的同一侧壁112连接。
[0064] 本实施例中，第一板141和第二板142对称设置。在其他实施例中，第一板141和第二板142也可以不对称设置。
[0065] 在箱体100其他参数不变的情况下，通过
计算机辅助工程CAE拓扑优化设计得出：本实施例中加强筋140的设置使得箱体100具有相对于其他实施例更良好的整体抗弯和抗扭性能。
[0066] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与
修改，因此本发明的保护范围应当以
权利要求所限定的范围为准。
