摘要:一种新型机动、手动进给传动机构,机动与手动进给传动链起始端都用蜗轮蜗杆副,利用蜗轮蜗杆副反向传动自锁的特点,达到机动进给时自锁手动进给,而手动进给时又自锁机动进给的结果,使手动进给的手轮不因机动进给的工作而出现高速转动的现象,避免造成手轮高速转动打伤操作者的人身事故,也避免机动进给时要单独脱开手动进给传动链而带来的繁琐操作和因实现此动作设计的复杂结构。也避免手动进给时误操作机动进给按钮造成的工伤事故。并且通过手动蜗轮与套的孔面滑动接触、端面滚动接触,轻松、高效地让手动蜗轮与内螺母连接在一起整体转动,实现轻快进给,从而在不需要操作者搬动操作手柄的情况下实现机动与手动进给的安全、自由的简单转换。
关键词:蜗轮蜗杆副 进给
1背景技术
目前,在机床横向进给中,由于为了减轻操作者的劳动强度,经常要用到机动快速进给,而在接近工件或对刀时又要用手动进给精确对刀。通常采取的措施是:在传动转换时一般采取机动快速进给时直接脱开手动进给传动链后再进行机动快速进给:或机动快速进给时为避免繁琐的转换,不脱开手动机构进给传动链,而直接与手动机构联动同时进行机动快速进给,即出现手动进给的手轮高速转动,但这会增加操作的危险性,很容易误伤操作者;手动进给时脱开机动传动链后再进行手动进给;这样,在传动装置中一般就需要增加一套能使机动进给予手动进给传动链互相脱开并且单独工作的机构,而且在用哪种传动进给时还需要操作者把操作手柄搬到相应的传动标志处,这极大的使传动机构复杂化,而且不便于操作者操作。
2解决内容与原理
针对这种现状,可利用在机械传动中应用很广泛的蜗轮蜗杆副反向传动自锁的特点来加以解决,解决传统的机动进给予手动进给传动时繁琐的转换及其复杂的机构。具体采取的技术方案是:机动与手动进给传动链的起始端都用蜗轮蜗杆副。利用蜗轮蜗杆副反向传动自锁的特点,达到机动进给时自锁手动进给,而手动进给时又自锁机动进给的结果,来直接实现机动进给予手动进给在不需要操作者搬动操作转换手柄的情况下的相互自由转换,并且使传动机构简化。机动与手动传动装置机构由以下构件组成:
工作原理:机动进给时,电机带动机动蜗杆1转动,机动蜗杆1带动机动蜗轮2转动,机动蜗轮2通过键3连接丝杆4,从而带动丝杆4转动,此时由于手动蜗轮5与手动蜗杆6的反向自锁,使得手动蜗轮5只在丝杆4上移动而不转动,也就是手动蜗杆6不转动即手动手轮不转动,同时由于键8将手动蜗轮5与内螺母9连接在一起,因此键8限制内螺母9的转动,使内螺母9与手动蜗轮5一起同步动作,从而丝杆4连接手动蜗轮5与内螺母9移动,手动蜗轮5与内螺母9移动时通过轴承7、轴承10、螺母11与垫14推动套15移动,套15通过螺钉12与销13与滑板16连接固定在一起,因此套15移动时也带动滑板16移动,故通过机动蜗杆1的正反转可实现滑板16的前后移动:即机动进给时只实现滑板的前后移动进给而手动进给的手轮不转动。同样,手动进给时,手动进给的手轮通过手动蜗杆6带动手动蜗轮5转动,手动蜗轮5转动时由于机动蜗轮2与机动蜗杆1的反向自锁。使得丝杆4无法转动,因此手动蜗轮5与内螺母9在转动的同时还沿着丝杆4移动,同理由于键8将手动蜗轮5与内螺母9连接在一起使手动蜗轮5与内螺母9移动时通过轴承7、轴承10、螺母11与垫14推动套15移动,套15通过螺钉12与销13与滑板16连接固定在一起,因此套15移动时也带动滑板16移动,故通过手动蜗杆6的正反转可实现滑板16的前后移动;即手动进给时只实现滑板的前后移动进给。从而操作者在不搬动操作手柄的情况下直接实现机动进给予手动进给的自由简单转换进给。
作者简介:
高永锋,男,1974年1月23日出生。1994年6月25日毕业于兰州理工大学,本科。工作单位:天水星火有限责任公司,工程师,主要从事机床设计。通讯地址:甘肃天水麦积区社棠东路41号;邮编:741024;电话:0938—4911024;E—mail:spark02@126.com。
减磨涂层在机床导轨上的应用
蒋应荣
(天水星火机床有限责任公司技术中心 天水 741024)
摘要:本文简要介绍了关于减磨涂层在机床导轨上的应用
关键词:减磨涂层 聚四氟乙烯 摩擦系数
随着精密加工技术的发展,人们对工作母机精度的要求越来越高,相应对机床导轨也提出了更高的要求。近年来,国外在研究机床导轨的新结构和新材料方面取得了很大的进展。其中应用最广的是滑动导轨环氧涂层材料。如德国滑动涂层公司的skc3、skc5,钻石黏合剂公司的钻石牌磨耐使(M0glice—FL),DWH 310等。
我公司技术中心机械制造研究所与国内某新材料技术公司合作试验的机床导轨减磨涂层替代聚四氟乙烯软带,已在我公司CW61100E型普通车床,C61160重型车床,C5225A立式车床等产品上进行了单件和小批量试验。取得了一定的成功。现已在我公司18t以上平导轨机床上全面推广使用。
1用途及性能
滑动导轨减磨涂层涂料为双组分常温固化型自润滑高耐磨涂料。具有黏接强度高,摩擦系数低。耐磨性优良等特性。主要用于各类机床导轨、导轨摩擦副及其他机械滑动导轨、滑块的涂层可代替钢铁、有色金属导轨、聚四氟乙烯等塑料导轨板的黏接。用在机床维修上可以很容易地恢复机床精度。
2特点
(1)成型工艺简单,方便。采用模压复印成型,导轨精度高成型后导轨不需要再进行精加工和刮研。可显著提高生产效率,降低生产成本。比粘接聚四氟乙烯软带节省费用2~3倍。节约工时30%~60%。比镶嵌铜或锌铝铜降低费用30%~90%。节约工时40%~80%。
(2)摩擦系数低(油润滑0.015~0.04)。可降低机床驱动能耗20%~30%以上,动、摩擦系数相近。因此导轨运行平稳,可防止机床导轨低速爬行及抖动现象,完全能满足高精度机床微动进给、定位的要求。
(3)耐磨性好。其耐磨性为铜导轨板的3.5倍~4倍,能持久保持机床精度,延长机床大修周期。
(4)优良的自润滑性能。能在机床润滑系统临时发生故障时有效地避免对配对导轨拉伤和咬伤。
(5)机械性能好,抗压强度高。测试表明,采用耐磨涂层的导轨不会降低机床静态刚度,且具有良好的吸震性、阻尼性、提高了机床的加工精度。
(6)黏接强度高。与金属粘接后的抗剪切强度是黏接聚四氟乙烯软带黏接强度的2倍~3倍。可避免因聚四氟乙烯软带粘接强度低,而发生剥离现象。
(7)工艺性能好。该涂料有别于其他涂料,具有适宜的工艺性粘度和良好触变形性。涂敷后,即使涂料在工件翻转向下时也不流失、不滴落,且与配对导轨压配时还具有良好的压配性。
3使用方法
(1)用汽油或者丙酮将零件清除油污后,用钢丝刷或刮刀处理表面,最后用清洗剂将零件洗干净。
(2)按配方要求将甲、乙两组涂料,放入干净的容器内充分拌匀,然后放在干净的金属板上,用刮板反复糅合2~3分钟拌均匀,以除去涂料内的空气和热量。
(3)涂胶:通常在室温20℃下,要求在45分钟内将所调的涂料涂完,越快越好。涂层厚度不足时,可继续涂第二次,直至达到所要求的厚度为止。
(4)固化:在常温25℃时固化时间为24小时。如被涂工件允许升温固化,60℃时固化时间为12小时。
(5)该涂料可采用复印法施工,也可采用压注方法施工。
4减磨涂层典型施工工艺简介(平导轨复印成型法)
4.1导轨涂层的设计
涂层导轨一般选择与床身导轨相配合的工作台,刀架和尾座的导轨,涂敷减磨涂层后与主导轨压配,进而复印出与主导轨精度相一致的导轨摩擦副。
4.1.1涂层厚度的选择
涂层的厚度一般为1~4mm,若涂层表面需要开油槽(也称油线,油沟)则涂层的厚度大于油槽深度0.5mm,因此设计时涂层厚度一般取1.5~3mm。
4.1.2导轨涂层面设计要点
涂层导轨的两侧要留2~4mm的支撑边,其高度就是选定的涂层厚度。支撑边的主要作用是挡住涂料流失,控制涂层厚度和支撑工作台的重量。为了使复印导轨涂层面在使用中不必磨损,施工后的涂层面必须高于支撑边0.3~0.5mm。在有些情况下,支撑边的高度达不到涂层厚度的要求,可以通过在支撑边上或涂层面上加等高垫的方法来解决。
为提高涂层的附着力,此涂敷面要求具有一定的粗糙度,最好加工成条纹状的处理方法。
在压配时,为了能容下挤出过量的涂料,涂层面在设计时要留有空刀,两面之间也必须留有一定的空隙。
4.1.3对配对导轨的要求
与涂层导轨配对的导轨称为配对导轨。配对导轨要宽于涂层导轨,并且要求有较高的表面粗糙度,粗糙度值越低,复印出涂层的粗糙度也越低,有利于降低摩擦系数和减少磨损。要求表面粗糙度Ra1.6以下,而且要求加工纹路的走向与导轨运动方向一致。
4.2试合定位
将按设计要求加工好的涂层导轨面用钢丝刷去铁锈,毛刺,用压缩风吹净并与床身配合,检查支撑边与床身导轨配合情况,标出定位线,装上定位夹具。
4.3工作台准备
先用120号汽油清洗导轨面上的油污,然后用清洗剂清洗干净。
4.4床身准备
(1)清洗,用丙酮清洗干净按施工要求准备的床身导轨(配对导轨)面。
(2)粘贴油线片,按图纸要求油线的形状及位置在导轨上画好线,将预先裁好的油线模片按线用501快干胶或495胶等将油线贴好(油线模片厚度和宽度由图纸要求而定,模片材料一般选用有机玻璃,聚氯乙烯或橡胶条)模片挤出的胶用溶剂擦掉。
(3)油线模粘好后,在涂层导轨和配对导轨配合范围内,喷脱膜剂,喷洒要仔细,不能有漏喷的地方。空刀或其他有可能接触涂料的非要求涂敷面也要喷上脱膜剂或粘上透明胶带,以便于最后清理。
4.5配涂料
根据导轨涂层面积,将所需涂料数量计算好,然后根据涂料配合比例分别将甲、乙两组胶准确称好将甲组倒入搅拌桶内,先搅拌1~2分钟,然后缓慢加入乙组搅拌5~8分钟使甲、乙组充分混合均匀。
4.6柔和
将搅拌好的涂料倒在柔和板上,用刮板刮成薄层并反复柔和1~3分钟,以排除涂料中的空气泡和达到散热的目的。
4.7涂布
先用刮板将揉好的涂料,倒在导轨面上先用力均匀涂布薄薄一层,然后逐层加厚当涂层厚度达到略高于支撑边时,用弧形刮板将涂层刮成弧形。如果凹必须再补加涂料,直至达到光滑的弧形为止。
4.8压配固化
吊起工作台,翻转,使涂层导轨面朝下,按照预定位置准备而缓慢地下落扣压在床身导轨面上,固定,压紧。如工作台重量不够可适当均匀地加压重物。室温20℃左右固化。
4.9起膜
固化24小时后,经检查固化良好后便可起膜。起膜时要小心谨慎可用千斤顶起膜,也可用吊车先略吊起一端,然后整个平行吊起,翻转(最好能空翻)翻转时应注意保护涂层。
4.10清理
用刀具取出油线模片,清除空刀等沟模多余的涂料,将导轨边缘和两端的涂料清理干净。可用刮刀,锉刀等修整,倒角。严禁用锤子等敲打。
4.11质量检查
(1)涂料应平整、光滑、导轨面上如有直径大于2mm的气泡或表面缺陷,应予修补重新刮平。
(2)油线畅通,否则要进行修理。
(3)为防止配对导轨对导轨涂层的磨损,应将支撑边除去或刮刀刮低0.3~0.5mm。
5总结
经过对减磨涂层综合分析,研究了国内外非金属导轨材料的基础上。对减磨涂层作了各种试验,用减磨涂层施工的机床导轨,其主要性能指标达到了国外同内产品的水平。可广泛应用于各类机床、纺织、轻工机械等机械滑动导轨的制造和维修。
行星轮系减速器传动的均载分析
鲜淑兰 刘公衍
(甘肃长风信息集团 兰州 730070)
摘要:文章首先介绍了行星轮传动减速器结构及原理,以洗衣机上所用的减速器为研究对象,分析了行星齿轮传动的优点和缺点,提出了均载的必要性。通过对传统均载方法的分类对比。进而阐述了行星轮系传动的均载结构和均载措施。并详细分析了太阳轮浮动均载机构的优点,通过对太阳轮偏心误差、行星轮轴孔的位置误差、行星轮的偏心误差的分析,运用概率统计法求出了各误差所引起的浮动件的总位移量。由此得出了齿轮均载机构的合理性,提出了设计和制造中确保均载的一些方法。
关键词:太阳轮 行星轮 均载
1问题的提出