混勻取料機(jī)斗輪裝置中大鏈輪的制造工藝方案

郝 娜

(大連卓遠(yuǎn)重工有限公司，遼寧 大連 116400)

1 概述

800·33 .4型橋式雙斗輪雙向混勻取料機(jī)，用于混勻料場(chǎng)的取料作業(yè)，是一種高效大型裝卸設(shè)備?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)已將混勻取料機(jī)中斗輪回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)型式由以往的“銷齒傳動(dòng)”改為更具優(yōu)點(diǎn)的“鏈傳動(dòng)”?！颁N齒傳動(dòng)”不適于低速重載場(chǎng)合，系統(tǒng)穩(wěn)定性差、零部件磨損快、壽命短?！版渹鲃?dòng)”能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，承載能力大、效率高(η為0.96～0.98)，特適用于中心距大、低速重載、工作環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。鏈傳動(dòng)中大鏈輪因其結(jié)構(gòu)形式，制造屬于新工藝。

2 鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式

鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)為扇形，見圖1，由驅(qū)動(dòng)裝置、大鏈輪、小鏈輪、導(dǎo)向鏈輪組成。小鏈輪及其驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)在斗輪頂部，為單側(cè)驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)、液力偶合器、聯(lián)軸器、減速機(jī)組成。本文主要講述大鏈輪的制造。

圖1 鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)

3 大鏈輪制造難點(diǎn)

大鏈輪為40Cr鍛件，其齒形參數(shù)見表1。大鏈輪結(jié)構(gòu)見圖2，重900Kg，整圓分6段，其中a段為25個(gè)齒，共4塊;b鍛12個(gè)齒，共1塊;c鍛13個(gè)齒，共1塊。其加工難點(diǎn)在于尺寸太大，不能整圓加工齒形，分段加工控制不好齒形就會(huì)錯(cuò)位，滿足不了使用精度要求。而齒形按標(biāo)準(zhǔn)確定有可變量，參數(shù)選定有難度。

表1 大鏈輪齒形參數(shù)

圖2 大鏈輪結(jié)構(gòu)

4 大鏈輪制造方案

方案要點(diǎn)如下：首先按標(biāo)準(zhǔn)確定齒形，然后分段在數(shù)控銑床加工各段，除剖面齒廓R46最后在立車整體加工外，其余均加工成品。加工過程分粗、精加工，并用齒形、齒廓樣板控制檢查。

4.1 大鏈輪齒形的確定

大鏈輪執(zhí)行GB/T5858-1997標(biāo)準(zhǔn)，是“重載傳動(dòng)用彎板滾子鏈和鏈輪”，其分度圓直徑d、量柱直徑 dR、齒根圓直徑df、跨柱測(cè)量距MR與“傳動(dòng)用短節(jié)距精密滾子鏈、套筒鏈、附件和鏈輪”GB/T1243-2006相同，確定參數(shù)時(shí)借助GB/T1243-2006標(biāo)準(zhǔn)中最大、最小齒槽寬參數(shù)值。最終確定的齒形經(jīng)過反復(fù)校準(zhǔn)，齒形按最大齒槽寬即最小齒形再加0.05～0.10mm加工，齒槽按最小齒槽寬再加0～0.05mm加工，樣板同時(shí)按此制造。齒廓(齒頂)段圓弧與齒溝圓弧過渡段為兩圓弧相切，這樣齒形飽滿耐磨。畫最大、最小齒槽寬時(shí)所取的r值按GB/T1243-2006標(biāo)準(zhǔn)中最大、最小齒槽形狀的r值選取，作用角θ取29.5°。畫出后的齒形按GB/T1243-2006標(biāo)準(zhǔn)中最大、最小齒槽形狀進(jìn)行校驗(yàn)，齒形輪廓位于中間符合要求。

大鏈輪齒形畫圖關(guān)鍵點(diǎn)有三點(diǎn)：1)是齒根圓按設(shè)計(jì)值φ4990.2-0.5=φ4989.7畫;2)齒廓(齒頂)段圓弧中心在節(jié)距兩相鄰且同一方向側(cè)兩1.9mm線與齒溝圓相交的連線上，其位置在齒溝圓與作用角θ相交的垂直線等距R63.5的直線上。3)齒廓(齒頂)段圓弧與齒溝圓弧過渡段的相切圓半徑為最大齒槽形狀下的齒槽圓弧半徑remin=0.008d1(Z2+180)=8028.94。按上述畫出的齒形及樣板見圖3示。

圖3 大鏈輪齒形及樣板

同理，大鏈輪齒槽及其樣板見圖4。齒廓(齒頂)段圓弧與齒溝圓弧過渡段的相切圓半徑為最小齒槽形狀下的齒槽圓弧半徑remax=0.12d1(Z+2)=967.74。

圖4 大鏈輪齒槽及樣板

4.2 大鏈輪主要加工工藝方法

4.2.1 劃線。必須在平臺(tái)放樣劃線。劃每段兩端結(jié)合面加工線，劃內(nèi)、外圓面及厚度加工線，厚度均按67mm劃線。

4.2.2 龍門銑粗加工。按線找正加工各段兩端結(jié)合面、外圓弧面、厚度(均按67mm)兩端面，各面單邊留量10mm;達(dá)6.3，尖角倒鈍。其余不加工。

4.2.3 超聲波及磁粉探傷。超聲波按JB/T 4730.3-2005之4.2部分Ⅱ級(jí)。磁粉按JB/T 4730.4-2005之Ⅱ級(jí)。

4.2.4 調(diào)質(zhì)處理。

4.2.5 劃線。在平臺(tái)放樣拼成整圓劃線，劃每段兩端結(jié)合面加工線，劃各圓面及其厚度加工線，將各段做標(biāo)記。

4.2.6 數(shù)控龍門銑半精加工。(1)按線找正，以外圓面及兩端結(jié)合面加工線拉出弦長(zhǎng)定心，加工兩端結(jié)合面，單面留量5mm，加工上端面，齒廓厚度按67加工并留量，剖面齒廓R46不加工，各面單邊留量3mm。加工內(nèi)圓面φ4740單邊留量3mm，外圓面不加工。(2)工件翻個(gè)，按已加工的面找平、找正并定心，加工此端面，齒廓厚度按67加工并留量，各面單邊留量3mm。剖面齒廓R46不加工。外圓面φ51150-2按單邊留量3mm加工。(3)編程粗銑齒。編程按圖以外圓面φ5115及結(jié)合面交點(diǎn)定心走程序，各段程序獨(dú)立。各程序段在此不敘述。編程加工至單邊留量3mm用齒形樣板檢測(cè)齒形，合格后再于67尺寸與62尺寸的加工余量上精銑出齒形并用齒槽樣板檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)齒頂圓用0.05～1.1mm塞尺能塞進(jìn)為合格，齒側(cè)用0.2mm塞尺塞不進(jìn)為合格。

4.2.7 磁粉探傷。按JB/T4730.4-2005之Ⅱ級(jí)。

4.2.8 時(shí)效消除應(yīng)力。時(shí)效48小時(shí)。

4.2.9 數(shù)控龍門銑精加工。(1)按標(biāo)記每6段為一組進(jìn)行加工。以基準(zhǔn)及已加工面定心找正，誤差≤0.1mm。精加工各部成品，剖面齒廓R46及外圓面φ51150-2不加工，兩端結(jié)合面按中心面加工。(2)工件翻個(gè)，按已加工的面找平、找正并定心，誤差≤0.1mm，加工此端面各部成品，剖面齒廓R46及外圓面φ51150-2仍不加工。本次工件裝夾前所有墊鐵需統(tǒng)一削一刀并打表測(cè)量平面度≤0.05mm。(3)編程精銑齒形成品，外圓面隨之加工成品。編程按圖以外圓面φ5115及結(jié)合面交點(diǎn)定心走程序，并為起始點(diǎn)及末點(diǎn)，各段程序獨(dú)立，程序段在此不敘述。齒形加工成品后用齒槽樣板檢測(cè)齒形，檢測(cè)時(shí)以刻線基圓為基準(zhǔn)，齒頂圓用0.05～1.1mm塞尺能塞進(jìn)為合格，齒側(cè)用0.2mm塞尺塞不進(jìn)為合格。用測(cè)量棒檢測(cè)跨柱測(cè)量距MR=5116.80-0.77。用剖面齒廓R46樣板檢查剖面齒廓R46。(4)銑兩端結(jié)合面成品，即每段兩端1.5mm結(jié)合間隙面成品。(5)將大鏈輪上所有孔點(diǎn)窩。

4.2.10 在10米立車加工剖面齒廓R46成品。大鏈輪按標(biāo)記6段整圓組合放于工作臺(tái)上，下墊等高墊鐵，于內(nèi)圓處工藝鐵夾緊，工件裝夾前所有墊鐵統(tǒng)一車一刀并打表測(cè)量平面度≤0.1mm。每段兩端1.5mm結(jié)合間隙用3mm墊片塞緊。大鏈輪組合時(shí)按刻線節(jié)圓及止口圓Ф4900對(duì)齊組合，錯(cuò)邊量控制≤0.1mm。加工時(shí)用正、反刀車削剖面齒廓R46成品。成品后用R46樣板檢查剖面齒廓。

4.2.11 磁粉探傷。按JB/T4730.4-2005之Ⅱ級(jí)。

4.2.12 鉆孔及配鉆孔成品。