王其松

（鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鹽城224005）

1 現(xiàn)實(shí)背景技術(shù)

在臥式車床刀架做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)力由車床主軸輸出，經(jīng)掛輪機(jī)構(gòu)、進(jìn)給箱變速后通過光桿輸出至溜板箱和刀架。當(dāng)?shù)都芏顺霈F(xiàn)過載時(shí)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一是依據(jù)掛輪機(jī)構(gòu)的保護(hù)齒輪失效來保護(hù)整個(gè)進(jìn)給傳動(dòng)鏈，這種過載保護(hù)方法會(huì)伴隨著零件的破壞而需要維修更換;另一種方法是在溜板箱內(nèi)設(shè)計(jì)有安全離合器，使得溜板箱結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，成本也高。

2 技術(shù)內(nèi)容與實(shí)施方式

為低成本、高效率達(dá)到車床進(jìn)給系統(tǒng)的過載保護(hù)性能，本文介紹1種結(jié)構(gòu)合理、易于制造、安裝和調(diào)整方便的臥式車床進(jìn)給箱光桿過載保護(hù)機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)給箱內(nèi)部光桿輸出軸上，占有空間小、傳動(dòng)可靠。

具體實(shí)施方案:如圖1，動(dòng)力經(jīng)由上一級(jí)花鍵軸9及其上滑移齒輪傳至齒輪2至光桿輸出軸8，過載保護(hù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在光桿輸出軸上，包括左端空套齒輪及軸向限位元件、花鍵支承套1、傳動(dòng)齒輪2、鋼球3、花鍵套4、壓縮彈簧5、調(diào)節(jié)螺套7、光桿輸出軸8等。在光桿輸出軸兩端有軸承支承，中間部分一端設(shè)計(jì)有花鍵結(jié)構(gòu)，依次安裝空套齒輪及軸向限位元件，花鍵支撐套內(nèi)孔與光桿輸出軸上花鍵配合，外圓及端面支承有傳動(dòng)齒輪，傳動(dòng)齒輪內(nèi)孔可在花鍵支撐套外圓空套轉(zhuǎn)動(dòng);在傳動(dòng)齒輪端面上加工有均布的鋼球容留孔，容留孔中的鋼球另一半與花鍵套端面徑向槽配合，同時(shí)花鍵套可在光桿輸出軸上軸向移動(dòng)，而壓縮彈簧則一端固定于花鍵套外圓上，另一端固定在與光桿輸出軸形成螺紋配合的調(diào)節(jié)螺套上，壓縮彈簧的伸縮作用力一端作用于調(diào)節(jié)螺套后傳遞給光桿輸出軸，另一端伸縮作用力通過花鍵套、鋼球、傳動(dòng)齒輪、花鍵支承套傳遞給左端空套齒輪及軸向限位元件，作用力最終也傳遞給了光桿輸出軸。

應(yīng)用時(shí)，通過進(jìn)給箱體上螺釘6所在的螺孔，伸入工具卡入調(diào)節(jié)螺套的外圓齒形槽內(nèi)，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)光桿輸出軸使調(diào)節(jié)螺套相對(duì)光桿輸出軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)螺套的軸向移動(dòng)使壓縮彈簧的壓縮彈力變化，彈簧壓力作用在與花鍵套端面環(huán)槽接觸的鋼球上，形成轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩。正常工作時(shí)，傳動(dòng)齒輪通過端面均布的接觸鋼球帶動(dòng)花鍵套同步轉(zhuǎn)動(dòng)，光桿輸出軸在花鍵套配合下也同步轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)?shù)都芑蛄锇逑涠顺霈F(xiàn)過載時(shí)，花鍵套壓縮彈簧彈力變化而發(fā)生軸向移動(dòng)，傳動(dòng)齒輪端面內(nèi)鋼球在花鍵套端面徑向容留槽上產(chǎn)生打滑，光桿輸出軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，保護(hù)進(jìn)給傳動(dòng)鏈的過載損壞。

壓縮彈簧承受過載力的大小通過調(diào)節(jié)螺套壓縮彈簧變化量確定。在進(jìn)給箱體上設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)螺套轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整用工藝螺孔，螺孔在過載保護(hù)值確定調(diào)節(jié)后用螺釘6緊固封閉。

3 應(yīng)用效果

本過載保護(hù)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪2既是進(jìn)給動(dòng)力輸入的傳動(dòng)零件，又是光桿輸出軸過載保護(hù)作用時(shí)的失效保護(hù)零件。過載保護(hù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的雙向軸向力都由光桿輸出軸內(nèi)部承擔(dān)，機(jī)構(gòu)對(duì)進(jìn)給箱不產(chǎn)生附加作用力。在機(jī)床產(chǎn)品中應(yīng)用效果良好，整體傳動(dòng)穩(wěn)定可靠、過載保護(hù)機(jī)構(gòu)占有空間小、易調(diào)整。

［1］成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.5版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［2］陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［M］.2版.北京:高等教育出版社，2004.