辛向東
(方大炭(tàn)素新材料科技股份有限(xiàn)公司)
作者對脹(zhàng)套式聯接結構進行改造和重新設計,不僅達到了修複要求,並(bìng)在(zài)生產實踐中(zhōng)成功應用,取得了良好的使用效果。
機械傳動在機械工程(chéng)中(zhōng)應用非常廣泛,主要是指(zhǐ)利用機械方(fāng)式傳遞動力和運動的傳動。機械傳動按傳(chuán)力方式,主要有鏈傳動、齒輪傳動及帶傳動等方(fāng)式。
帶傳動是具有中間撓性件的傳動(dòng)方式,由於傳動帶(dài)富有彈性,並靠摩擦力進行傳動,因此它具有結(jié)構簡單,傳動平穩、噪聲小,能緩衝吸振,過載(zǎi)時傳動帶會在帶輪上打滑,對其他零件起過載保護作用,適(shì)用於中心距較大的傳(chuán)動等優點,在機械傳動中應用Z為普遍,特別是帶(dài)傳動中(zhōng)的V帶傳動,應用極為廣泛。
帶輪和(hé)軸的裝配,Z常見的為鍵聯(lián)接;但鍵聯接由於帶輪和軸(zhóu)的同心度不好,高速轉動時(shí)會產生較(jiào)大(dà)的振動,所(suǒ)以在一些高速(sù)機床(chuáng)和高精密機床上常選用脹緊套的結構形式。
1.問題的提出
我公司CGK62組合銑磨加工線的(de)磨盤動力頭(直徑800mm),動力傳遞是通過(guò)直徑300mm的帶輪傳動,該帶輪通過脹緊套和軸裝配聯(lián)接。在長期運(yùn)行過程中,由於(yú)磨盤的(de)頻繁啟停(tíng),造成軸與脹(zhàng)緊套、脹緊套(tào)與帶輪之間的脹緊失效打滑,喪失傳動能力,其結構如圖1所示。脹緊套的局部結構如圖2所示,由開口外套、開口內套、拉緊套和12個M8內(nèi)六方螺栓組成。

脹(zhàng)緊原理:通過螺栓把(bǎ)拉緊套2和拉緊套4向中間拉動,因拉緊套和開口內套之間為雙向錐麵接觸,使開口內套的開口間隙、內徑減小,從而讓內套箍緊在傳動(dòng)軸上;同樣,拉緊套(tào)和開口外套之間也為雙向錐麵接觸,使開口外套的開(kāi)口間隙、內徑增大,從而讓外套(tào)脹緊在(zài)帶(dài)輪孔中。
通過分析,該結構脹緊套在製造過程中(zhōng)需控製好如下兩點:
①內外套(tào)的雙向(xiàng)錐度、兩個拉緊套的錐度(共4個接觸麵)必須保持一致。②內套的內徑(jìng)與軸徑(jìng)、外(wài)套的外徑(jìng)與帶輪內徑兩處的配合間隙要(yào)求(qiú)必須相同。
以上(shàng)兩點的保證在零件製造過(guò)程中難度很大,而且在機械加工中(zhōng)必然(rán)會有誤差產生(shēng),製造精度的提高必(bì)然增加製造成本。尤其是內套的內徑與軸徑、外套的外徑與帶輪內徑兩(liǎng)處配合間隙的不同會造成:①內套和軸箍(gū)死,拉緊套拉不動,但外套和帶輪(lún)的脹緊(jǐn)力還不夠,傳(chuán)動時外套和帶輪之間打滑而發生丟轉現象。②外套(tào)和帶輪已脹(zhàng)緊,拉緊套已拉不動,但內套和軸的箍(gū)緊力還不夠,傳動時內套和軸之間(jiān)打滑而發(fā)生(shēng)丟轉現象。
通過仔細分析(xī)和現場觀(guān)察脹緊套的打滑研磨情況,發現主要發生在外(wài)套(tào)和帶輪之間(jiān)。通過(guò)和製造廠(chǎng)商聯係,需把帶輪和軸發(fā)到(dào)製造廠,重新修複帶輪內孔後配做(zuò)脹緊套(tào),這樣需一個月的工期,該機床需停工等待(dài)。
2.結構改進
經現場討論後(hòu)決定(dìng),改造脹(zhàng)緊套結構,利用公司內部機床自行加工製造。改進後脹緊套的新結構如圖3所(suǒ)示。改進後脹緊套局部部(bù)件如圖4所示,該結構也由五部分組成:外套(tào)壓蘭、開口外套、開口內套(tào)、內套壓蘭和(hé)12個M12內六方螺栓(shuān)。內外套壓蘭分別在帶輪兩(liǎng)端(duān)麵上配鑽螺栓孔。

脹緊方法:先在帶輪內孔中放入開口外套,外套壓蘭用(yòng)螺栓和帶輪把合固定,帶輪連同開口外套一起套在軸上(shàng)調整好裝配位置(可另加工定位套實現定位);軸頭套上開口內套(tào)並插(chā)入外套中,用螺栓在帶輪(lún)另(lìng)一端麵壓上內套壓蘭,同時把內套推入外套中;繼續緊固(gù)內套壓蘭螺栓(shuān),則可使內套箍緊在軸上的同時讓外套脹緊(jǐn)在帶輪孔中(zhōng)。
優點:該部件結構(gòu)簡單,脹緊過程隻有一個接觸麵產生(shēng)相對滑動,隻需保證這一個接觸麵的錐度相同(原結構有四個接觸麵錐度均需(xū)相同);無需要求內套與(yǔ)軸(zhóu)、外套(tào)與帶(dài)輪的配合(hé)間隙相同;加工精度除錐度配合(hé)外,再無精度要求,製造(zào)簡單(dān)、加(jiā)工工(gōng)期短。
3.效(xiào)果分析
該脹緊套(tào)結構的(de)改進大大縮短了修複時間,按正常返(fǎn)廠修(xiū)複,至少需1個月以上,而且機床磨盤動力頭軸需拆(chāi)卸下來,修複後再重(chóng)新(xīn)安裝。該(gāi)動(dòng)力頭為精密加工動力頭(tóu),重新裝配後精度也會有變化;改(gǎi)造後無需拆卸動力頭軸,所(suǒ)以精度(dù)不(bú)會變化。
使用該(gāi)脹緊套修複費用低,正常返廠維修,來回運輸費用加維修費需上萬元;改造後公司內(nèi)部加工費用不到1000元。
該部件改(gǎi)造後已連續(xù)使用(yòng)7個月,效果(guǒ)很好,具有一定的推廣價值。
來(lái)源:《金屬加工(冷加工)》2016年第12期