辛向東

（方大炭素新材料科技股份有限公司）

　　作者對脹套式聯(lián)接結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和重新設(shè)計，不僅達(dá)到了修復(fù)要求，并在生產(chǎn)實踐中成功應(yīng)用，取得了良好的使用效果。
　　機(jī)械傳動在機(jī)械工程中應(yīng)用非常廣泛，主要是指利用機(jī)械方式傳遞動力和運(yùn)動的傳動。機(jī)械傳動按傳力方式，主要有鏈傳動、齒輪傳動及帶傳動等方式。
　　帶傳動是具有中間撓性件的傳動方式，由于傳動帶富有彈性，并靠摩擦力進(jìn)行傳動，因此它具有結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)、噪聲小，能緩沖吸振，過載時傳動帶會在帶輪上打滑，對其他零件起過載保護(hù)作用，適用于中心距較大的傳動等優(yōu)點，在機(jī)械傳動中應(yīng)用普遍，特別是帶傳動中的V帶傳動，應(yīng)用極為廣泛。

　　帶輪和軸的裝配，見的為鍵聯(lián)接；但鍵聯(lián)接由于帶輪和軸的同心度不好，高速轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生較大的振動，所以在一些高速機(jī)床和高精密機(jī)床上常選用脹緊套的結(jié)構(gòu)形式。

　　1.問題的提出

　　我公司CGK62組合銑磨加工線的磨盤動力頭（直徑800mm），動力傳遞是通過直徑300mm的帶輪傳動，該帶輪通過脹緊套和軸裝配聯(lián)接。在長期運(yùn)行過程中，由于磨盤的頻繁啟停，造成軸與脹緊套、脹緊套與帶輪之間的脹緊失效打滑，喪失傳動能力，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。脹緊套的局部結(jié)構(gòu)如圖2所示，由開口外套、開口內(nèi)套、拉緊套和12個M8內(nèi)六方螺栓組成。

　　脹緊原理：通過螺栓把拉緊套2和拉緊套4向中間拉動，因拉緊套和開口內(nèi)套之間為雙向錐面接觸，使開口內(nèi)套的開口間隙、內(nèi)徑減小，從而讓內(nèi)套箍緊在傳動軸上；同樣，拉緊套和開口外套之間也為雙向錐面接觸，使開口外套的開口間隙、內(nèi)徑增大，從而讓外套脹緊在帶輪孔中。
　　通過分析，該結(jié)構(gòu)脹緊套在制造過程中需控制好如下兩點：
　?、賰?nèi)外套的雙向錐度、兩個拉緊套的錐度（共4個接觸面）必須保持一致。②內(nèi)套的內(nèi)徑與軸徑、外套的外徑與帶輪內(nèi)徑兩處的配合間隙要求必須相同。
　　以上兩點的保證在零件制造過程中難度很大，而且在機(jī)械加工中必然會有誤差產(chǎn)生，制造精度的提高必然增加制造成本。尤其是內(nèi)套的內(nèi)徑與軸徑、外套的外徑與帶輪內(nèi)徑兩處配合間隙的不同會造成：①內(nèi)套和軸箍死，拉緊套拉不動，但外套和帶輪的脹緊力還不夠，傳動時外套和帶輪之間打滑而發(fā)生丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。②外套和帶輪已脹緊，拉緊套已拉不動，但內(nèi)套和軸的箍緊力還不夠，傳動時內(nèi)套和軸之間打滑而發(fā)生丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
　　通過仔細(xì)分析和現(xiàn)場觀察脹緊套的打滑研磨情況，發(fā)現(xiàn)主要發(fā)生在外套和帶輪之間。通過和制造廠商聯(lián)系，需把帶輪和軸發(fā)到制造廠，重新修復(fù)帶輪內(nèi)孔后配做脹緊套，這樣需一個月的工期，該機(jī)床需停工等待。
　　2.結(jié)構(gòu)改進(jìn)
　　經(jīng)現(xiàn)場討論后決定，改造脹緊套結(jié)構(gòu)，利用公司內(nèi)部機(jī)床自行加工制造。改進(jìn)后脹緊套的新結(jié)構(gòu)如圖3所示。改進(jìn)后脹緊套局部部件如圖4所示，該結(jié)構(gòu)也由五部分組成：外套壓蘭、開口外套、開口內(nèi)套、內(nèi)套壓蘭和12個M12內(nèi)六方螺栓。內(nèi)外套壓蘭分別在帶輪兩端面上配鉆螺栓孔。

　　脹緊方法：先在帶輪內(nèi)孔中放入開口外套，外套壓蘭用螺栓和帶輪把合固定，帶輪連同開口外套一起套在軸上調(diào)整好裝配位置（可另加工定位套實現(xiàn)定位）；軸頭套上開口內(nèi)套并插入外套中，用螺栓在帶輪另一端面壓上內(nèi)套壓蘭，同時把內(nèi)套推入外套中；繼續(xù)緊固內(nèi)套壓蘭螺栓，則可使內(nèi)套箍緊在軸上的同時讓外套脹緊在帶輪孔中。
　　優(yōu)點：該部件結(jié)構(gòu)簡單，脹緊過程只有一個接觸面產(chǎn)生相對滑動，只需保證這一個接觸面的錐度相同（原結(jié)構(gòu)有四個接觸面錐度均需相同）；無需要求內(nèi)套與軸、外套與帶輪的配合間隙相同；加工精度除錐度配合外，再無精度要求，制造簡單、加工工期短。
　　3.效果分析
　　該脹緊套結(jié)構(gòu)的改進(jìn)大大縮短了修復(fù)時間，按正常返廠修復(fù)，至少需1個月以上，而且機(jī)床磨盤動力頭軸需拆卸下來，修復(fù)后再重新安裝。該動力頭為精密加工動力頭，重新裝配后精度也會有變化；改造后無需拆卸動力頭軸，所以精度不會變化。
　　使用該脹緊套修復(fù)費(fèi)用低，正常返廠維修，來回運(yùn)輸費(fèi)用加維修費(fèi)需上萬元；改造后公司內(nèi)部加工費(fèi)用不到1000元。

　　該部件改造后已連續(xù)使用7個月，效果很好，具有一定的推廣價值。

來源：《金屬加工（冷加工）》2016年第12期