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林紅喜　吳萍
（泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，江蘇　泰州　225300）

　　摘　要：在C6143型普通車床主傳動(dòng)系統(tǒng)中，由于傳動(dòng)比設(shè)計(jì)不夠合理，致使主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)分布不均：主軸箱中采用飛濺式潤(rùn)滑，其攪油功率損失產(chǎn)生的熱量引起主軸箱升溫過高，致使主軸軸承產(chǎn)生間隙，影響了機(jī)床加工精度。針對(duì)上述情況，本文介紹了機(jī)床大修時(shí)，采用調(diào)整齒輪傳動(dòng)比以均化主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)；采用箱體外循環(huán)冷卻、潤(rùn)滑以降低主軸箱溫升，穩(wěn)定機(jī)床加工精度的措施。
　　關(guān)鍵詞：C6143型普通車床；主傳動(dòng)系統(tǒng)；傳動(dòng)比；冷卻潤(rùn)滑
　　C6143系列臥式車床是江蘇某機(jī)床廠幾年前開發(fā)的一種新型車床。該系列機(jī)床根據(jù)用戶需要，可提供普通型及其變型——馬鞍型兩種機(jī)型。床身上Z大工件回轉(zhuǎn)直徑分別為￠430mm和￠500mm，主軸內(nèi)孔直經(jīng)為￠70mm，Z大工件長(zhǎng)度分為750mm和1000mm兩種。主軸具有8級(jí)轉(zhuǎn)速，變速范圍從75r/min～1500r/min，機(jī)床電機(jī)功率為4kw。與同類車床相比，由于該系列車床具有主軸內(nèi)孔可通過的棒料直徑大，主傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，售價(jià)低等特點(diǎn)。投放市場(chǎng)后深受用戶歡迎，尤其是當(dāng)該機(jī)用于切削有色金屬材料時(shí)，其性能價(jià)格比更佳。本市某汽車配件廠先后兩次購進(jìn)10多臺(tái)該系列車床后，用于切削加工汽車、摩托車中的鋁合金配件，為該廠創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益。然而在使用過程中該機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的一些問題也逐步暴露出來，大修時(shí)我們對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了部分改進(jìn)，取得了較好的效果。本文具體介紹如下。
　　1　調(diào)整齒輪傳動(dòng)比，改善傳動(dòng)性能
　　圖1所示為該機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)展開圖。I軸至II軸間的a傳動(dòng)組由四對(duì)滑移齒輪傳動(dòng)副組成基本組，II軸至主軸間的b傳動(dòng)組由兩對(duì)滑移齒輪副構(gòu)成擴(kuò)大組，主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)Z=4×2=8，變速范圍Rn=20。兩組滑移齒輪分別利用單手柄操縱機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)主軸變速，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，其轉(zhuǎn)速圖如圖2所示。通過分析可以看出，由于該機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖中基本組中相鄰傳動(dòng)比的級(jí)比數(shù)值不等，致使主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)分布不均，各級(jí)轉(zhuǎn)速間的相對(duì)速度損失相差較大(Amax=45.9%、Amin=20.7%)。 同時(shí)又由于b傳動(dòng)組中22/88的齒輪副的主動(dòng)輪與從動(dòng)輪齒數(shù)不能互質(zhì)，致使該齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)各齒始終配對(duì)，容易造成輪齒產(chǎn)生點(diǎn)蝕和磨損現(xiàn)象，尤其是Z=22的小齒輪更易損壞，使用一段時(shí)間后由此而產(chǎn)生的振動(dòng)與噪音逐漸加大。針對(duì)這一問題，大修時(shí)我們?cè)诓桓淖凖X輪結(jié)構(gòu)形式及模數(shù)的前提下，僅將齒輪齒數(shù)稍作調(diào)整并適當(dāng)運(yùn)用變位系數(shù)，重新訂制齒輪后進(jìn)行改裝，改進(jìn)后的主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖如圖3所示。這統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖不僅使主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)分布合理，均化了相對(duì)速度損失(Amax=36.8%、Amin=34.5%)，同時(shí)也使各配對(duì)齒輪齒數(shù)互質(zhì)，改善了它們的嚙合條件，提高了齒輪壽命，降低了主傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。

 

　　2　改進(jìn)冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)，降低主軸箱溫升，提高主軸旋轉(zhuǎn)精度
　　該機(jī)主軸組件為3支承結(jié)構(gòu)型式，前、中支承為主要支承，分別采用7000型圓錐滾子軸承承受徑向載荷和軸向載荷，后支承采用1000型滾子軸承作為輔助支承。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)隙方便，主軸剛度較高。為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，該機(jī)采用飛濺式潤(rùn)滑。而在高速切削時(shí)，由于攪油功率損失產(chǎn)生的熱量較大，開機(jī)不久油溫即明顯升高，2h后主軸箱溫升可達(dá)30℃左右。由于主軸組件與箱體熱膨脹不等，致使7000型滾子軸承產(chǎn)生間隙，降低了主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸組件剛度，影響了機(jī)床的加工精度。針對(duì)這一問題，大修時(shí)我們采用了類似于CA6140主傳動(dòng)系統(tǒng)箱體外循環(huán)冷卻、潤(rùn)滑的方法，在前床腿內(nèi)新裝一只油箱，利用油泵、分流器和銅管將潤(rùn)滑油分送各處后，再從主軸箱底部返回油箱。采用此法后，主軸箱溫升不足10℃，既改善了潤(rùn)滑條件，延長(zhǎng)了軸承和齒輪的壽命，又提高了主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸組件剛度，穩(wěn)定了機(jī)床加工精度。
　　3　結(jié)束語
　　上述改進(jìn)措施實(shí)施容易，用費(fèi)不多，但大修后機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)分布合理，各級(jí)轉(zhuǎn)速間的相對(duì)速度損失相差很小，切削速度更易選擇；改善了主傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑條件，降低了主軸箱的溫升、振動(dòng)和噪音，提高了主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸組件剛度，穩(wěn)定了機(jī)床加工精度。取得了較好的效果。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]戴曙.金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1985.

 

來源：《楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)》第2卷第4期