姚永潔，錢德麗，梁 斌

（1.哈爾濱軸承集團公司 行政管理部，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱150036；3.威海技師學院，山東 威海 264300）

1 前言

在精密軸承套圈生產(chǎn)過程中，其外圓精研工序質(zhì)量對后工序質(zhì)量及生產(chǎn)進度都起到重要作用。我單位的外圓精研機在生產(chǎn)過程中萬向傳動部件經(jīng)常損壞，因部件不規(guī)則的傳動所產(chǎn)生的不平穩(wěn)轉(zhuǎn)動及振動，在很大程度上影響了套圈的加工質(zhì)量，特別是該部分的頻繁損壞使設備不能可靠地保證生產(chǎn)的正常進行。通過探索改造，解決了上述問題，從而使外研機能更好地發(fā)揮作用。

2 外圓精研機工作原理

如圖1 所示，該精研機是通過一對表面呈單葉雙曲面的輥杠在同步同向旋轉(zhuǎn)時驅(qū)使架在兩杠之間的工件旋轉(zhuǎn)并軸向貫穿移動，與此同時，設置在工件正上方的四塊油石在調(diào)定的壓力下壓研旋轉(zhuǎn)軸向移動的工件表面，從而改善工件的外圓表面。

圖1 3M6320外圓精研機工作原理示意圖

3 萬向傳動部件改進前情況

外圓精研機傳動鏈如下∶

由于該機加工各種直徑套圈，須調(diào)配兩輥杠間的平行距離，很多情況下兩輥杠的間距遠大于減速器兩輸出軸的間距，因此加大了輥杠軸心線與減速器軸心線的偏離度，由此也就加重了此段傳動的負載，見圖2 所示。

圖2 改進前傳動部件分布圖

當輥杠按被加工套圈外徑調(diào)定好位置后，件7的軸線與輥杠(或減速器)軸線成α角，為使輥杠在力f1的作用下旋轉(zhuǎn)，需件8(減速器叉)施出f1/cosα大小的力，f2＞f1,而在件6(花鍵套叉)和件8(輥杠叉)的傳遞中，為使件7在f2的作用下旋轉(zhuǎn)，件8須施出f2／cosα大小的力，即f3遠大于f1，且其差值隨α的增加而增加。由此得出在件7和件8的傳遞環(huán)節(jié)上，在設計中應在結構和材料上重點加強。此外，件6與件7存在著二者間的軸向滑動，但其工作環(huán)境難以保證二者間的良好滑動，這也加大了f1和f3的作用。

因輥杠至減速器的空間較小，無法在原結構基礎上加大零件尺寸以增加強度，且從原材料來源的便利性、經(jīng)濟性及加工性考慮，也很難用更好的原材料代替原件所用的45#鋼，故只能在改善結構上想辦法。

4 萬向傳動部分的改造

經(jīng)反復研究，最終決定采用汽車萬向節(jié)(此件外購，費用約為50～60元/套)并考慮其結合尺寸及實際空間，配合制作相應的少量零件，形成了萬向傳動鏈，結構見圖3 所示，制作的少量零件見圖4 所示。

圖3 改進后萬向傳動鏈布局

圖4 萬向傳動鏈改進后增加的零件

其中，件3和件4為四點球面與R面接觸，因此在與輥杠成一定角度的情況下旋轉(zhuǎn)并保持平穩(wěn)結合，同時兩件之間的 4 個鋼球使件 2 在件1 中做平穩(wěn)的軸向移動，從而保證了傳動的平穩(wěn)性。此外，將件 1 和件 2 進行了正火處理，使材料的耐擠壓強度、沖擊韌性和抗疲勞強度等機械性能都有所提高。采用汽車萬向節(jié)代替原萬向節(jié)的益處在于汽車萬向節(jié)無論從靈活性、經(jīng)濟性還是承載能力來說均比原萬向節(jié)好得多。

此外，從圖2 中可看出，萬向傳動部分改前單側(cè)有8個零件，而改后僅有4件（汽車萬向節(jié)總成算一件），且汽車萬向節(jié)幾乎不壞，這就使得改進后的組裝量和維修量大大降低。

5 萬向節(jié)傳動部分改前改后經(jīng)濟性比較

改造前每套零件費用800元，使用周期約2周，每次更換時間約8h；

改造后每套零件費用約500元，現(xiàn)已使用10個月，經(jīng)檢驗未發(fā)現(xiàn)明顯磨損，每次更換時間約2h。

除此之外，因該段傳動的平穩(wěn)性得到提高，使所加工的套圈質(zhì)量穩(wěn)定。

6 結束語

通過對萬向傳動部分的改造，使該部分能以可靠地工作保證設備的正常開動，且通過此次改造使日后的設備維修節(jié)省大量資金和維護時間，并以穩(wěn)定的傳動使被加工件的質(zhì)量有所提高。