一种深孔机床静音床头箱的制作方法

1.本实用新型属于静音机床技术领域，特别涉及一种深孔机床静音床头箱。


背景技术：

2.在深孔机床领域，床头箱(钻杆箱)作为一种传动总成，几乎都在被使用。目前，在此类床头箱的设计领域中，设计人员对减速总成的降噪处理还没有很好的方法，尤其是床头箱(钻杆箱)连续长期运转噪声会越来越高，国家标准规定：噪声≤85db合格。
3.可以指出的是，85分贝的噪音大致上为汽车在交通繁忙的马路上穿梭的声音。在人类可接受的噪音等级中，长期在60～70分贝环境下，会有损神经；长期在70～90分贝下工作，会使神经细胞受到破坏，各种神经性疾病和心脑血管疾病的发病率会提高30％。所以，为保证机械作业人员的身心健康，净化作业环境，必须将此类设备的噪音降低至较小的范围内。
4.经过本领域技术人员的研究与观察，现有的床头箱中产生噪音以及传递噪音的关键部位如下：1.主驱动齿轮噪音，在主输出轴动作时，金属齿轮间的啮合噪音是噪音主要来源；2.床头箱内壁作为噪音传递源，其无法实现噪音吸收，导致向外传播的噪音量较大；3.排气孔作为与内部开放的通道，其是噪音透出床头箱向外传递的直接通道；4.床头箱各部位的连接点是噪音传出的间接部位同时也是噪音源头之一。
5.总结以上，目前亟需解决的技术问题是如何通过技术改善，实现内部噪音源头的消除，同时对噪音传递部位进行改善，使噪音尽可能的无法向外传递。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提出了一种深孔机床静音床头箱，其采通过对噪音源改善，同时对机箱内部进行降噪改善，防止噪音产生以及外传。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种深孔机床静音床头箱，其包括箱体，箱体内部主轴上的从动齿轮与传动齿轮的啮合面上，从动齿轮与传动齿轮中至少一个采用有机材料齿牙设计；箱体内壁上固定有一层隔音板，所述的隔音板为隔音板垫体，在隔音板垫体表面上设置有孔或者槽，通过孔或者槽实现音波传递时的无序碰撞，以此降低传递噪音；所述的箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫；排气孔上设置有消音阀。
9.所述的箱体外部设置有驱动座，驱动座与箱体结合面上贴合设置有降噪密封胶，驱动座与箱体固定时实现两者对降噪密封胶的夹固。
10.所述的从动齿轮或者传动齿轮中的至少一个为双层套件设置，其包括中部的内芯，内芯外部设置柔性齿圈，所述的柔性齿圈与内芯固定至一体。
11.所述的内芯外径上设置有定位凸起，对应定位凸起在柔性齿圈内径上设置有定位槽，定位凸起与定位槽轴向配合防止两者轴向偏移。
12.所述的柔性齿圈采用外圈为硼纤维-环氧树脂材料。
13.所述的消音阀为回转体结构设置，其底端设置有螺纹段，其内径和外径上皆设置有环状凸起，在环状凸起内部设置有透气孔实现消音阀内外通透。
14.所述的隔音板采用聚酯纤维材料，其表面上均布设置有若干锥槽。
15.所述的柔性密封垫为t型结构设置，其内侧设置有竖向边，竖向边和横向片为一体设置，通过隔音板压合竖向边贴合箱体内壁，通过分体部件实现横向片的挤压固定。
16.本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过以上设计，其在箱体内部主轴上的从动齿轮与传动齿轮的啮合面中至少一个采用有机材料齿牙设计，通过金属与非金属或者非金属间的啮合有效的降低噪音源头的噪音量；箱体内壁上固定有一层隔音板垫体作为隔音物，在隔音板垫体表面上设置有孔或者槽，通过孔或者槽实现音波传递过程中的无序碰撞，以此降低传递噪音向外部传递；箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫，防止箱体结合部位将箱体内部噪音外传；所述的排气孔上设置有消音阀，通过消音阀将床头箱向外传递的直接通道堵死，并对音波降噪处理，防止噪音向外部传递。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
18.图1为本实用新型主视内部结构示意图；
19.图2为图1中a区域结构放大示意图；
20.图3为消音阀立体结构示意图；
21.图4为消音阀内部截面结构示意图；
22.图5为隔音板立体结构示意图；
23.图6为隔音板主视内部结构示意图；
24.图7为从动齿轮立体结构示意图；
25.图8为从动齿轮组装结构示意图；
26.图中，1、箱体下部，11、箱体上部，2、隔音板，21、隔音板垫体，22、锥槽，23、粘贴层，24、包覆处，3、消音阀，31、弧状顶盖，32、外侧环状凸起，33、透气孔，34、螺纹段，35、内侧环状凸起，4、从动齿轮，41、内芯，411、定位凸起，42、柔性齿圈，421、定位槽，43、销钉孔，5、主轴，6、传动轴，61、传动齿轮，7、柔性密封垫，71、横向片，72、竖向边，8、牵引轴，81、驱动座，82、外部驱动轮，83、降噪密封胶。
具体实施方式
27.以下通过实施方式对本实用新型进行进一步描述，
28.一种深孔机床静音床头箱，其包括箱体，所述的此种箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫7，所述的柔性密封垫7为t型结构设置，如图2所示，其内侧设置有竖向边72，竖向边72和横向片71为一体设置。
29.箱体1的内壁上贴合固定有一层隔音板2，所述的隔音板包含隔音板垫体21，在隔音板垫体1表面上设置有孔或者槽或者采用蜂窝状结构设置，本实施例中选用锥槽22，通过锥槽22实现音波传递时的无序反弹形成漫反射，以此降低传递噪音传递。在隔音板2的选取时，一般选用600x600x8mm/块或600x600x15mm/块，材质选用聚酯纤维材质。在减速机箱体
的内壁四周贴上一层，通过粘贴层23与箱体的内壁粘贴。此种结构设置下，即使热润滑油飞溅到隔音板6上也不会影响消音效果。
30.如图2所示，柔性密封垫7在固定时，为实现与隔音板2的交叉，特通过隔音板2挤压柔性密封垫7上的竖向边72，再通过分体部件上下施力实现横向片的挤压固定。以上所述的此种挤压实现在分体部件组合部位的双重密封。
31.箱体1内部主轴5上的从动齿轮4与传动齿轮61的啮合面上，从动齿轮4与传动齿轮6中至少一个采用有机材料齿牙设计；本实施例中，所述的从动齿轮4采用双层套件设置，其包括中部为内芯41，内芯41外层包覆设置柔性齿圈42，所述的柔性齿圈42与内芯41结合处设置有销钉孔43，通过销钉孔43内插接销钉实现内芯41与柔性齿圈42的连接固定。为防止两者结合后的轴向移动，特在内芯41的外径上设置有定位凸起411，对应定位凸起411在柔性齿圈42内径上设置有定位槽421，定位凸起411与定位槽421轴向配合防止两者组合后出现轴向偏移。
32.以上结构设置后，在保证强度的前提下，同时实现对噪音源头的改善，具体改善方式如下描述，材料选择：传动齿轮61材料为40cr调质处理，硬度范围取为280hbs，从动齿轮4采用组装结构，内芯41为45钢调质处理，硬度范围取为240hbs，柔性齿圈42采用硼纤维
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环氧树脂材料，此种配置可概括为一个是钢制齿轮、另一个是有机材料齿轮，传动时金属与非金属材料配合可显著降低噪声。
33.一般深孔机床床头箱，内部驱动系统选用7级精度齿轮即可；本技术方案中，斜齿轮可改为直齿轮结构，降低了制造成本；从动齿轮4采用金属结构的内芯41与硼纤维
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环氧树脂材料的柔性齿圈42结合的方式，有效的减轻了齿轮自重。
34.本实施例所选用的硼纤维
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环氧树脂材料的柔性齿圈42结构，其材料特点如表可知，该材料与45钢对比：抗拉强度比钢略高、弹性模量相同，密度为2.1g/cm3，钢的密度为7.8g/cm3，重量较轻。机械性能比45钢略高，可以替代钢材。硼纤维-环氧树脂材料为有机材料，强度、弹性模量高，具有良好的减振性和消音性，可有效降低噪声。
35.材料名称密度/(g/cm3)抗拉强度/mpa弹性模量/mpa钢7.81030210000硬铝2.847075000玻璃钢2.0106040000碳纤维-环氧树脂1.451500140000硼纤维-环氧树脂2.11380210000
36.本实用新型排气孔上设置有消音阀3，如图3、4所示，所述的消音阀3为回转体结构设置，其底端设置有螺纹段34，其顶部设置有弧状顶盖31，弧状顶盖31的下部的内径和外径上分别设置有外侧环状凸起32以及内侧环状凸起35，在外侧环状凸起32内部设置有透气孔33实现消音阀3的内外通透。所述的消音阀3整体或者仅有弧状顶盖31采用聚苯乙烯颗粒或铜珠烧结而成。
37.本吸消音阀3属于吸收型消音器，其主要依靠吸声材料消声，用聚苯乙烯颗粒或铜珠烧结而成，当有声流通过时，引起吸声材料细孔和窄缝中的空气振动，使一部分声能由于摩擦转换成热能，再通过气流在外侧环状凸起32以及内侧环状凸起35中环绕，进一步降低了噪声。
38.进一步的，所述的箱体1在牵引轴8的外部设置有驱动座81，驱动座81上固定外部驱动轮82，驱动座81与箱体1结合面上贴合设置有降噪密封胶83，驱动座81与箱体固定时实现两者对降噪密封胶的夹固。
39.本实用新型通过以上设计，其通过金属与非金属的齿轮啮合有效的降低噪音源头的噪音量；箱体内壁上固定有一层隔音板垫体作为隔音板，降低传递噪音向外部传递；箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫，防止箱体结合部位将箱体内部噪音外传；排气孔上设置有消音阀，通过消音阀将床头箱向外传递的直接通道堵死，并对音波降噪处理，防止噪音向外部传递。通过以上改善后，其消音效果明显，实验室数据噪声≤50db，较现有此类产品有了较大的提升。

技术特征：
1.一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：其包括箱体，箱体内部主轴上的从动齿轮与传动齿轮的啮合面上，从动齿轮与传动齿轮中至少一个采用有机材料齿牙设计；箱体内壁上固定有一层隔音板，在隔音板垫体表面上设置有孔或者槽；所述的箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫；排气孔上设置有消音阀。2.如权利要求1所述的一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：所述的箱体外部设置有驱动座，驱动座与箱体结合面上贴合设置有降噪密封胶。3.如权利要求1所述的一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：所述的从动齿轮或者传动齿轮中的至少一个为双层套件设置，其包括中部的内芯，内芯外部设置柔性齿圈，所述的柔性齿圈与内芯固定至一体。4.如权利要求3所述的一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：所述的内芯外径上设置有定位凸起，对应定位凸起在柔性齿圈内径上设置有定位槽，定位凸起与定位槽轴向配合。5.如权利要求3所述的一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：所述的柔性齿圈采用外圈为硼纤维-环氧树脂材料。6.如权利要求1所述的一种深孔机床静音床头箱，其特征在于：所述的消音阀为回转体结构设置，其底端设置有螺纹段，其内径和外径上皆设置有环状凸起，在环状凸起内部设置有透气孔实现消音阀内外通透。

技术总结
本实用新型公开了一种深孔机床静音床头箱，其在箱体内部主轴上的从动齿轮与传动齿轮的啮合面中至少一个采用有机材料齿牙设计，通过金属与非金属或者非金属间的啮合有效的降低噪音源头的噪音量；箱体内壁上固定有一层隔音板垫体作为隔音物，在隔音板垫体表面上设置有孔或者槽，通过孔或者槽实现音波传递过程中的无序碰撞，以此降低传递噪音向外部传递；箱体为多瓣分体部件插接设置，其分体部件结合面上贴合设置有柔性密封垫，防止箱体结合部位将箱体内部噪音外传；所述的排气孔上设置有消音阀，通过消音阀将床头箱向外传递的直接通道堵死，并对音波降噪处理，防止噪音向外部传递。防止噪音向外部传递。防止噪音向外部传递。


技术研发人员：谭德宁 张志恒 仇志朋 霍明霞
受保护的技术使用者：德州三嘉机器制造有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/10/20