快速可调型机床保护装置的设计.pdf

2 0 1 1 年 l 2月 第 3 9卷 第 2 4期 机床与液压 MACHI NE T00L HYDRAULI CS De c ． 2 0l 1 V0 1 ． 3 9 No ． 2 4 DO 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 2 4 ． 0 4 6 快速可调型机床保护装置的设计 吴 志强 ，苗万里。 1 ． 常州轻工职业技术学院，江苏常州 2 1 3 1 6 4 ； 2 ． 常州市数字化设计重点实验室，江苏常州2 1 3 1 6 4 ； 3 ．江苏省宿迁金马机床有限公 司，江苏宿迁 2 2 3 8 o 0 ． 摘要设计一种快速可调型机床保护装置，该保护装置的过载保护能力可根据机床工作台的最大进给力进行调定，机 构设计简单，装配及调节方便 、快速，能有效地对机床进行保护。 关键词机床；快速可调型保护装置 中图分类号 T G S 0 2 ． 1 文献标识码B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 l 2 41 2 9 2 机床的过载保护装置是机床传动系统中的一个重 要组成部分 ，它可以有效地保护传动链中的零件不受 加工 中的过载影 响而损 坏。 作者针对传动链动力传输中可能 出现的过载问 题，设计了一种快速可调型机床防过载保护装置。该 设计已被多种机床产品所采用，并得到用户的一致好 评 。 该保护装置可根据机床工作台的最大进给力进行 调定，使用和维护方便可靠 ，机构设计简单 ，装配及 调节方便、快速 ，能有效地对机床进行过载保护 ，防 止机床零件损坏。 1 传统的机床传动设计 传统的动力传动设计如图 1 示。以5 7 - 3型万能 升降台铣床传动链为例 ，因升降台铣床升降台部份的 进给机构没有采用单独的动力电机 ，可通过如图 1 a 所示的传动链 ，将主传动的动力传递到升降台， 从而使升降台做机动进给。 ／ ／ | | ． j ＼ I 1 ．1 | 、／ l I 。 ． 1 L 、 ＼ 1 2 I 3 14 a 齿轮传动图 b 过载保护装置图 1 一 六 角头 螺栓 2 一 挡 圈 3 一 平 键 齿 轮 卜间隔 套 6 _ _ 轴 7 一保 险销 8 _ - 半万向节轴叉 连 接销 l 十 字块 1 l 一 长轴 叉 l 2 一 保 险销 套 l 3 一 钢 丝锁 圈 1 4 一 保 险销 套 l s 一 横 销 图 1 传统 的动力传 动设 计 工作原理机床的动力传输到轴 6后，经过平键 过承载范围时，保险销会被剪断 ，使动力传输中断， 3将动力传至齿轮4，从而将床身部份的主动力传至 从而保护了机床，也可避免齿轮 4的损坏。 升降台部份 ，保证升降台的移动。 情况分析 在此传动装置中，起过载保护作用的 存在问题 在此传动装置中，由于没有过载保护 保险销 7的材料一般为铜材 H 6 8 ，用户使用机床时 ， 装置的保护 ，如加工中切削用量选用过大，超过机床 为了追求效率 ，切削用量都选得很大，故保险销常被 许可的承受载荷时，传动链中的齿轮可能会损坏。 剪断。如采用钢销来提高其抗剪切能力，4 5号钢 的 改善方法在此传动链中，为了解决过载保护问 许用剪切应力为 8 0 MP a ，是铜材的 2 ． 6倍左右，经 题，传统设计中一般将图 1 a 中的传动轴 6通过万 过一段时间的使用 ，有用户反映传动链中的齿轮易折 向联轴器与主传动连接，如图 1 b 所示 ，通过万向 齿，保险销已不能起到保险作用。 联轴器将机床床身部分的主动力从长轴叉 1 1 传递到 在此传动装置中，起过载保护作用的是保险销， 轴 6上 ，万向联轴器和轴6之间用保险销 7连接，保 其防过载能力由其材料特性和尺寸大小决定。其许可 险销 7同时起过载保护作用。当加工中载荷过大，超 载荷在保险销材料和尺寸选定后，就无法调节。同 收稿 日期 2 0 1 01 1 0 4 作者简介吴志强，男，副教授，主要从事机械设计及数控技术研究。Em a i l w z q 1 2 3 8 7 8 s i n a ． c o rn。 1 3 0 机床与液压 第 3 9卷 时，保险销损坏后的机床维修也比较麻烦。 2 快速可调型机床保护装置的设计 针对这个问题 ，作者在传动链 中设计一种新的保 护装置，使机床的过载保护问题得到了较好的解决。 经切削试验和用户使用 ，效果很好。保护装置设计结 构如图2所示。 此过载保护装置系按照工作台最大进给力7 0 0 0 N 调定的。校正时，可调节件号x6 1 2 5 A ． 6 1 8 0 螺钉， 或者增加钢球与弹簧的数量 。 l 一 螺母 2 --轴用挡圈 卜 平键 4 -- 钢丝 锁 圈 齿轮 6 _ - 轴套 7 --轴 8 一弹簧 9 ---钢球 1 O 一 弹簧 t l 一 螺 钉 1 2 -- 垫片 l 3 一调 节 螺钉 图 2 快速 可调 型机床保 护装置 工作原理当机床的动力传输到轴 7后，通过轴 2 快速可调。保护装置可根据工作台的最大 7上的平键 3传递给钢球式安全离合器上 的轴套 6 。 进给力进行调定 ，并可以按照要求进行快速调节，方 当机床过载时，摩擦阻力使钢球 9压紧压缩弹簧并向 便可靠。 轴心运动，齿轮 5与轴套 6产生相对转动 ，传动链断 3 结构简单。钢球式安全离合器与齿轮装在 开 ，保护传动链上各零件不被破坏。 一起，结构简单，在传动链中可减少传动连接零件 ， 调节方法 此过载保护装置在安装使用中，可根 传动效果好、装配简便。 据工作台的最大进给力进行调定，通过旋转调节螺钉 快速可调型机床保护装置调节方便可靠、装配简 1 3 ，调整弹簧 8的松紧，可以快速设定过载保护能力 单，保护效果好 ，并可 以大大减少机床的维修工作 的大小 ，同时也可以通过增加钢球和弹簧的数量来进 量，提高了工作效率。产品投放市场后 ，得到用户的 行进一步设定。 一致认可。 3 结语 参考文献 快速可调型机床保护装置的特点 【 1 】 濮 良贵， 等． 机械设计[ M] ． 北京 高等教育出版社， 1 过载保护效果好。其机床许可载荷可定量 1 9 8 9 控制 ，当出现过载时，能及时脱开传动链，保护机 【 2 】卜 炎 机械传动装置设计手册[ M ] 北京 机械工业出版 床 。 社， 1 9 9 9 ” “ “ “ ‘” “ I ． ． ． I ． ． ． “ ‘ “ “ ““ - ” - ’ | - - ． ． ． I - - 一 ． 1 -． ． “ “ ， ． ． 1 ‘ ’ “ - ． ， “ “ 科学家研制超级隐形眼镜 ； ～ ～ ， 日前，一个国际工程师小组 已经成功开发出一种新型隐形眼镜原型样机，这是～种特殊设计的隐形眼镜 ，其中内 置有微型 L E D灯，它可以接收无线指令 。 工程师巴贝克 埃米尔 帕维兹是美国华盛顿大学的电子工程学助理教授，同时也是这一工程师小组的成员， 他说 ≤ “ 这种隐形眼镜可以 将信息直接映射在人的视网膜上，由于采用了隐形眼镜的设计， 人们可以戴着它去任何地方。不用手， 也不用架在耳朵上。说到底，这将是一种真正的无感电子设备。有一天它或许能够具备流畅的信息流接收功能。 ” ≤ 据了 解， 这一 设备的研制目 前处于 发展阶段， 其中仍然有诸多问 题需要解决。由于隐形眼睛的镜片是用质地坚硬 的 塑料制成的， 因此它只能佩戴数分钟便摘除， 否则 会阻碍眼睛表面的 空气流通。 并且在使用时， 遥控装置必须在非≤ ≥常近的 距离上才有效果。 研究人员表示他们 距离最终完成研制可能至少还有1 0 年的 路要走， 不过帕维兹认为这段时≤ 间对于他们解决这些难题将会绰绰有余。除了解决遥控问题和聚焦问题之外，他还希望改进隐形眼镜采用的材质 ，让 眼镜更加柔软，戴着更加舒适。 内容来源机电商情网 ～ ． ”～． ，”～ ． ． ～ ． ”～ ． ～． ～． ～ ． ， ”～ ． ”～ ． ” ， ． ． ，～ ． ， ” ～ ． ” ～ ． ， ” ～ ．， - -～ ． “ ～ ． ～ ． ～ ． ” ～ ． ～ ． ～ ． ～ ． 、 ． ～ ． ． 、 ． ‘ ～ ． ’～ ． 、 ． ’～ ． ’～ ． 。、 ． ’ ． ． ’～ ． ’～ ． ’、 ． ’～ ． 。 ～ ． 、 ． ’～ ． ’～ ． ’ ～ ． ’～ ． ’ ～ ． ’ - -