蝸輪減速器試驗(yàn)工裝改進(jìn)設(shè)計(jì)

王耀龍

摘要：蝸輪減速器的升降過程是由于蝸輪、蝸桿減速器手動(dòng)完成的。蝸輪減速器裝配后，要做負(fù)載140kg，升降次數(shù)為50次的試驗(yàn)，原試驗(yàn)架為手動(dòng)操作，升降一次需搖動(dòng)手柄轉(zhuǎn)240圈，用時(shí)約4分鐘，試驗(yàn)一臺(tái)約需3.5小時(shí)，2人操作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，改制后，我們?cè)谠囼?yàn)架一側(cè)增設(shè)一卸荷式皮帶輪裝置，兩端為軸承，芯部可以穿過試驗(yàn)軸，通過三角皮帶與一臺(tái)閑置C616車床卡盤上夾持的皮帶輪連接，正反轉(zhuǎn)速由車床控制，一人可輕松操作完成，效率可提高四倍，受到操作者歡迎。

關(guān)鍵詞：渦輪;減速器;測(cè)試架;皮帶輪

1? 蝸輪減速器概述

蝸輪減速器的升降過程是由于蝸輪、蝸桿減速器手動(dòng)完成的。減速器的蝸輪、蝸桿模數(shù)m=3、蝸桿頭數(shù)Z=1，蝸輪齒數(shù)Z2=23，傳動(dòng)比i=Z2/Z=23/1=23，蝸桿分度圓上螺旋升角r=4°45′49″故該減速器具有一定的自鎖性能。但由于減速器外殼支架為中硅鑄鐵，壁厚T=8mm，整個(gè)殼體是由外殼、擋板（厚度σ=6mm），支架組成，由2支Φ6mm圓柱銷定位螺釘緊固，所以減速器的自鎖性能不但與三件的加工質(zhì)量，蝸桿、蝸輪螺旋升角的正確與否有關(guān)，而且還與減速器的組裝質(zhì)量密不可分。工廠為保證減速器的質(zhì)量不但在制件工序上將蝸桿、蝸輪，減速器殼體定為關(guān)重件，而在裝配過程中也有經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅把關(guān)，最后還要作整體試驗(yàn)。

2? 蝸輪減速器測(cè)試架

蝸輪減速器的測(cè)試架是由6﹟槽鋼焊接而成，高2.2m，寬1.1m，支腳寬1.4m，見圖1示意。

測(cè)試架說明：

①測(cè)試架上焊有減速器座板，左側(cè)有過孔穿螺釘固定減速器，中間孔可將減速器蝸桿端四方柄穿出便于裝搖柄。

②減速器座板右側(cè)裝有滑輪座。

③測(cè)試架頂部也裝有2個(gè)滑輪座。

④減速器繩輪伸出的鋼絲繩經(jīng)過三個(gè)橫向滑輪將鋼絲繩還伸到測(cè)試架中，繩端掛鉤可勾重物。

⑤測(cè)試架使用時(shí)，先將減速器用螺釘固定在減速器座板上，鋼絲繩穿過滑輪后用鋼絲夾架掛鉤固定在鋼絲繩端，掛上重物，減速器蝸桿端裝搖柄旋轉(zhuǎn)，通過蝸桿、蝸輪變速后與蝸輪同軸的鋼絲繩輪一并旋轉(zhuǎn)，卷起鋼絲繩，重物提升，反向擺動(dòng)手柄，可放下重物。

3? 蝸輪減速器測(cè)試

①根據(jù)蝸輪減速器測(cè)試大綱要求：每臺(tái)減速器需求升降300次，每次提升高度≥1.6m，起吊重物≥150kg（后改為升降50次）無自滑落現(xiàn)況。

②鋼絲繩輪直徑Φ50mm，加一根鋼絲直徑Φ8mm，則鋼絲繩繞一圈鋼絲長(zhǎng)為π×58=182.2mm，升高1.6m，則1.6÷0.1822=8.78（圈）。

③蝸輪蝸桿傳動(dòng)比i=23，則升高1.6m需要搖動(dòng)手柄23×8.78=201（圈），下降時(shí)也需要搖手柄同樣次數(shù)。

④按升降50次，則需要搖201×2×50=20100（次）。

⑤按每秒鐘搖2圈手柄計(jì)算：20100÷120=167.5（分）=2.8小時(shí)。

⑥減速器固定位置較高，手柄中心距地面1.1m，人工搖動(dòng)不方便，操作時(shí)都站在凳子上進(jìn)行。

根據(jù)上述情況可知，減速器試驗(yàn)的操作者勞動(dòng)強(qiáng)度很大，多臺(tái)連續(xù)試驗(yàn)時(shí)一般都派3-4人，輪流操作，大家熱切盼著改進(jìn)。

4? 試驗(yàn)架的改造

①思路：試驗(yàn)架的改造目的就是解決人工搖手柄改為電機(jī)通過皮帶輪、皮帶來試驗(yàn)。第一方案是在試驗(yàn)架上安裝調(diào)速電機(jī)帶動(dòng)功率0.75kW;第二方案是不用電機(jī)改由車床三爪卡盤夾持皮帶輪帶動(dòng)，變速由車床變速箱完成，通過比較，最后選擇第二方案。

②安裝減速器部分改造：見圖2。

結(jié)構(gòu)說明：

1）在原減速器座板內(nèi)側(cè)（圖中左側(cè)）的加強(qiáng)板上有螺紋孔固定減速器殼體，蝸桿端四方伸出處作通孔與原減速器座板孔一致;

2）在原減速器座板外側(cè)（圖中右側(cè)）焊軸承座組件;

3）因軸承座組件靠下，中部焊加筋;

4）皮帶輪兩端有軸承，可放入軸承座（上面加工放軸承的半孔），用軸承蓋壓緊，這樣皮帶輪可靈活轉(zhuǎn)動(dòng);

5）搖柄軸上裝鍵對(duì)準(zhǔn)皮帶輪鍵槽（鍵槽與鍵采用間隙配合）可穿入其內(nèi)四方孔與減速器蝸輪蝸桿端四方相配合傳遞皮帶輪的旋轉(zhuǎn)，外端四方用于對(duì)準(zhǔn)蝸桿，四方也可供搖柄手動(dòng)操作;

6）皮帶輪鍵槽端裝防脫螺釘，避免搖柄軸在傳動(dòng)中向外退出。

③安裝減速器部分A向視圖，見圖3。

結(jié)構(gòu)說明：

1）軸承座呈槽形。

2）軸承蓋與軸承座從中心處分成兩部分，用螺釘連接壓緊，方便于拆裝皮帶輪及三角皮帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

④車床卡盤裝皮帶輪示意，見圖4。

說明：

1）車床使用三爪自定心卡盤，跳動(dòng)≤0.1mm。

2）皮帶輪上應(yīng)有三爪自定心卡盤夾持部分視車床卡盤直徑而定，不應(yīng)<Φ50mm。

要求：

a>夾持部分與三角皮帶槽同軸，允差≤Φ0.05mm;

b>夾持部分右端面應(yīng)與三角帶槽軸線垂直;

c>三角帶槽規(guī)格應(yīng)與驅(qū)動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)處的三角帶槽規(guī)格一致;

3）三爪自定心卡盤夾持皮帶輪后應(yīng)檢查三角帶槽跳動(dòng)≤0.1mm。

5&nbsp; 改造后減速器試驗(yàn)架安裝示意，見圖5

使用說明：

①主動(dòng)皮帶輪由車床三爪自定心卡盤夾持跳動(dòng)

≤0.1mm;

②試驗(yàn)架靠近車床腿放置，架上皮帶輪位置與卡盤夾持皮帶輪對(duì)正;

③松開減速器端皮帶輪軸承壓蓋，將三角皮帶套在兩皮帶輪上再將軸承壓蓋緊固;

④調(diào)整支撐桿位置使無螺紋端頂緊車床床身，旋動(dòng)調(diào)整螺母，張緊三角皮帶并背緊兩側(cè)螺母;

⑤用重物將試驗(yàn)架下部橫檔壓住防止試驗(yàn)架移動(dòng);

⑥用扳手搬動(dòng)車床卡盤能夠帶動(dòng)減速器端皮帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，車床變低速試運(yùn)轉(zhuǎn)無異，逐漸提高車床轉(zhuǎn)速試驗(yàn)軸承部分運(yùn)轉(zhuǎn)正常;

⑦試驗(yàn)架裝減速器，蝸桿端四方頭穿進(jìn)減速器座板內(nèi)孔中央，用螺釘將減速器固定，鋼絲繩穿過三個(gè)變向滑輪后，裝掛鉤，掛重物;

⑧將搖柄軸裝鍵，對(duì)準(zhǔn)鍵槽，穿進(jìn)軸承座孔內(nèi)，內(nèi)四方與減速器蝸桿軸端外四方自由配合，鍵側(cè)裝防脫螺釘;

⑨檢查各處正常后，即可開動(dòng)車床低速試轉(zhuǎn)，觀察重物起吊情況;

⑩操作人員應(yīng)熟悉使用車床的操作手柄，能正確調(diào)整車床轉(zhuǎn)速，能正確操作實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車等，在操作時(shí)要勤觀察，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理;

{11}操作人員應(yīng)熟悉減速器的固定，鋼絲繩的穿繞，掛鉤的安裝以及減速器的試驗(yàn)要求。

6? 項(xiàng)目攻關(guān)前后效果對(duì)比

蝸輪減速器裝配后，要做負(fù)載140kg，升降次數(shù)為50次的試驗(yàn)，原試驗(yàn)架為手動(dòng)操作，升降一次需搖動(dòng)手柄轉(zhuǎn)240圈，用時(shí)約4分鐘，試驗(yàn)一臺(tái)約需3.5小時(shí)，不但費(fèi)時(shí)，配備2人試驗(yàn)都喊累，改制后，我們?cè)谠囼?yàn)架一側(cè)增設(shè)一卸荷式皮帶輪裝置，兩端為軸承，芯部可以穿過試驗(yàn)軸，通過三角皮帶與一臺(tái)閑置C616車床卡盤上夾持的皮帶輪連接，正反轉(zhuǎn)速由車床控制，一人可輕松操作完成，效率可提高四倍，受到操作者歡迎。

參考文獻(xiàn)：

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