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可任（rèn）意（yì）變速換（huàn）向的（de）機械滑台（tái）傳動裝置

2019-11-11 來源（yuán）：山東魯（lǔ）南機床有限公司作者（zhě）：陳增哲

【摘要】: 為解決傳統機械滑台傳動裝置結構複雜、成本較（jiào）高的問題。利用蝸杆（gǎn）蝸輪副的自鎖特性，設計了開放式機械滑台傳動裝置。本（běn）設計方案中，不約束機械滑台工進與（yǔ）快進（jìn）運行的時間與方向。工作中既可（kě）任意改變滑台的運行速（sù）度，也可任意改變滑台的（de）運行方向。

1.機械滑台的結構特點

動力滑台是組合機床上（shàng）用（yòng）來實現進給運動的通用部件，動力滑台一般包括工作台、滑座、傳（chuán）動及控製裝置等部分（fèn）。根據傳動及控製裝置的不同，動力滑台主（zhǔ）要分為液壓滑台、機械滑（huá）台和（hé）電動滑台等類型。

圖1　HJ 係列機械（xiè）滑台

機械滑台主要由滑台部分和傳動裝置部分組成（見圖1），傳動裝置提供動力，驅動傳動絲杠帶動工作台在（zài）滑座上作（zuò）快進- 工作進給- 快退- 原位停止等工作循環（huán）運動。在機械滑台（tái）上裝夾被加工（gōng）工件後，能使工件進（jìn）行進給運動，像普通（tōng）銑床、鏜床的工作台一樣使用。也可在機械滑台上安裝多（duō）軸箱、銑削和（hé）鏜削動力頭（tóu）等，使加工刀具進行進給運動，滿足銑、鏜和鑽等工序的需（xū）要。機械滑台主要（yào）用於大型或重型負載的加工，其具有抗衝擊能力強、速度穩定性好（hǎo）以及易於維護等特點。

2.機械滑台傳動裝置典型結構

（1）HJ 係列機械滑台傳動裝置結構。HJ 係列機械滑台的（de）自動工作循環是由安裝在滑座後麵的雙電（diàn）動機傳動裝置驅動的（見圖2）。滑（huá）台工作進給（gěi）時，啟（qǐ）動工進電動機，經（jīng）過交換齒輪、蝸杆蝸輪副，使安裝在蝸輪上的行星齒輪軸隨著（zhe）蝸輪公轉，同時又自轉，通（tōng）過輸出軸傳動絲杠，實現滑台的工作進給。滑台工作進給僅由工進電動機驅動，此時快（kuài）速（sù）電（diàn）動機靠其主（zhǔ）軸後（hòu）端的電磁製動器製動。當滑台快速（sù）進給時，製動器通電（diàn）鬆開（kāi）快進電動機軸，啟動快速電動機，行星齒輪自轉，通過安裝（zhuāng）在蝸輪（lún）上的輸出軸傳動絲杠，實現滑台的快速進給。

圖2 HJ 係列機械滑台傳動裝置傳動（dòng）路線圖

1. 行星齒（chǐ）輪 2. 快進電動機 3. 製動器 4. 工（gōng）進電動機 5. 過扭

矩保護開關 6. 輸出軸 7.交換齒輪

（2）SCHJ-50B 機械滑台傳動裝（zhuāng）置結構。

SCHJ-50B 機械滑台（tái）傳（chuán）動裝置變速箱傳動裝置（見圖3）采用電磁離合器控製結構，當滑台工作進給時，電磁離合器通電工作，工進液壓電動機的動力經多級齒輪傳動驅動絲杠轉動，實現滑台工進運行（háng）。當滑台需要快速進給時，電磁離合器（qì）斷（duàn）電不（bú）工作，工進液壓電（diàn）動機的動（dòng）力被脫開，滑台工進傳動路線被切斷（duàn）。快速進給電動機動（dòng）力（lì）經一級齒輪傳動，直接驅動（dòng）絲（sī）杠轉動，實現滑台的快速進給。

圖3 SCHJ-50B 機械（xiè）滑台傳動裝置傳動路線圖

以上（shàng）兩（liǎng）種機械滑台傳（chuán）動裝置（zhì）均為獨（dú）立（lì）變速箱體結構，采用多級齒輪傳動，傳動鏈較長，結構（gòu）比（bǐ）較複雜。當機械滑台工作進給與快速進給轉換時，需要設置機械電氣聯鎖機構，製造成本較高.

3.可任意變速換向的傳動裝置結構

為解（jiě）決HJ 係列及SCHJ-50B 機（jī）械滑（huá）台傳動裝（zhuāng）置結構複雜、製造成本較高等問題，如（rú）圖4 所示，特設計一種工作進給（gěi）與快速（sù）進給可任意變速換向的機械滑台，主要應用在車、鏜及銑加工組合生產線中。

（1）滑台主要（yào）結構。傳動絲杠（gàng）9 通過（guò）兩端軸承軸向（xiàng）定位（wèi）於前後軸承座中，前（qián）後軸承座固（gù）定在滑座1上，工進變頻電動機11固定在後軸承座上，由聯軸器與傳動絲（sī）杠9 相連接，直接驅（qū）動傳動絲杠9 旋轉。

螺母支座8 固定於工作台2 底麵，螺母6 通過圓錐滾子軸承5 軸向定位於（yú）螺母支（zhī）座8 中，蝸輪7 則通過平鍵、圓螺母固定在螺母6 外圓麵，螺母6 與傳動絲杠9 構成螺紋傳動副。

傳動蝸杆4 通過圓錐滾子（zǐ）軸承3 軸向定（dìng）位於螺母支座8 中（zhōng），與蝸輪7 相齧（niè）合，構成蝸輪蝸杆傳動副。快（kuài）進電動機10 固（gù）定在工作台2 上，由聯軸器（qì）與傳動蝸杆4 相連接，直接驅動傳（chuán）動蝸杆4 旋轉。

（2）變速與換向原理。傳動蝸杆4 是螺旋角較小（xiǎo）的單線蝸杆，具有自鎖特性，不能反轉。由於蝸輪7 與螺（luó）母（mǔ）6 連（lián）為一體，因此在傳動關係上，隻能由傳動蝸杆（gǎn）4 驅（qū）動螺母6 旋轉（zhuǎn），而（ér）不能由螺母6 反向驅動傳動蝸杆4 旋轉。

滑台工進運行（háng）時，工進變頻電機11 通電（diàn）工作，驅動（dòng）傳動（dòng）絲杠9 旋轉。此時快進電動機10不通電，傳動蝸（wō）杆4 處於製動狀態，螺（luó）母6 被完全約（yuē）束（shù）固定在螺母支座8 上。工進動力由傳動絲杠9- 螺母6- 螺（luó）母（mǔ）支座8 傳遞至工作（zuò）台使之工進運行。當需要改變（biàn）滑（huá）台的工進（jìn）速度及方向時，改變工進變頻電（diàn）機11 的轉速及旋轉（zhuǎn）方向（xiàng）即（jí）可。

圖4　可任意變速（sù）換向傳動裝置結構

1. 滑座　 2. 工作台　 3. 圓錐滾（gǔn）子軸承（chéng）　4. 傳動（dòng）蝸杆　5. 圓錐

滾子軸（zhóu）承　6. 螺母　7. 蝸輪　8. 螺母支座（zuò）　9. 傳（chuán）動絲杠　

10. 快進電動機　11. 工進變頻電動（dòng）機

滑（huá）台（tái）快速進給時，快進（jìn）電動機10 通（tōng）電，驅動傳動蝸杆4 旋轉。此時工進變頻電動（dòng）機11 不通電（diàn），傳動絲杠（gàng）9 處於製動狀態。快進動力由傳動蝸杆4- 蝸輪7- 螺母6- 螺（luó）母（mǔ）支座8 傳遞至工作台使（shǐ）之快進運行。當（dāng）需要改變滑台（tái）的快進方向時（shí），改變快進電動機10 的旋轉（zhuǎn）方向即可。

以上兩種情況，為滑台工作進給（gěi）與快速進給單獨（dú）運行的狀態。除此之外，工進變頻電動機11 與快進電動機10 也可同時通（tōng）電工作，並且不必考慮兩電動機的旋（xuán）轉方向問題。滑台快速進給時，工作進給電動機可以正、反向工作，也可以不工作。同樣，滑台工作進給時，快速進給電動機可（kě）以正、反向工作，也（yě）可以（yǐ）不工作。當快進電動機與工進電（diàn）動機同時同向工作時（shí），滑台的進給方向由快進電動機的旋轉方向決定，滑台的進給速度為原來的快進速度加上一個工進速度。當快進（jìn）電動機與工（gōng）進電動機同時反向工作時，滑（huá）台的進給方向也由快進電動機的旋轉方向決定，滑台的進給速度為原來的（de）快進速度減去一個工（gōng）進速（sù）度。

相對於HJ 係列及SCHJ-50B 機械滑台傳動裝置，本設計方案（àn）打破了傳統機械（xiè）滑台傳動裝置的（de）結構形式。滑台的工作進給（gěi）與（yǔ）快速進給動作既可單（dān）獨運行，也可以複合運行，不約束機械滑台工進與快進運行的時間與方（fāng）向。工作中既可任意改變滑台的運行速度，也可（kě）任意改變滑台的運行方向，且不需要設（shè）置任何機械或電氣聯鎖（suǒ）機構，因而達（dá）到機械滑台任意變速換向的目的。本傳動裝置既能完（wán）全滿足HJ 係列及SCHJ-50B 機械滑台的傳動要求，又在其基礎上拓展了更多的功能。

4.結語

該（gāi）傳動裝置變速換向靈活方便，能實現機械滑台差動、可逆增減速的效果。具有結構緊湊、製造成本低、電氣控製簡單和維護方便等優點。利於簡化機床結構、提（tí）高組合生產線的加工效率。

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