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1、北京市工業(yè)技師學院課件1數控機床進給傳動鏈組件之一——聯(lián)軸器作為數控機床進給驅動機構,目前有下述幾種常見連接形式:①電機與滾珠絲杠直連(目前廣泛用于各類數控機床)②電機與同步帶輪相連接,同步帶輪連接滾珠絲杠。(早期數控機床)③電機與蝸桿連接,蝸桿通過蝸輪副帶動工作臺回轉。(用于轉臺驅動)當采用連接形式①和③時,電機作為主動軸,而滾珠絲杠和蝸桿軸作為被動軸,如何將主動軸上的扭矩精準的傳遞到被動軸上?目前數控機床廣泛采用“彈性聯(lián)軸器”。所謂聯(lián)軸器就是用來連接不同機構中的兩根軸(主動軸和被動軸)使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。聯(lián)軸器可分為剛性的、
2、和彈性的。剛性的又可分固定式(套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器等)可移式(齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器及萬向聯(lián)軸器等)剛性聯(lián)軸器的特點:剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸線相對偏移的能力,也不具有緩沖減震性能;但結構簡單,價格便宜。只有在載荷平穩(wěn),轉速穩(wěn)定,能保證被聯(lián)軸線相對偏移極小的情況下,才可選用剛性聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器的特點:有很好的緩沖性、減震性,承載力適中,更重要的是彈性聯(lián)軸器能夠允許主動軸和被動軸之間存在一定的安裝誤差。2角度誤差平行度誤差間隙誤差彈性聯(lián)軸器根據結構不同分為:①波紋管式聯(lián)軸器特點:具有超強糾偏性。順、逆時針回轉特性完全相同,可耐高溫、
3、免維護。適用于小扭矩傳動時,零回轉間隙。②梅花聯(lián)軸器特點:工作穩(wěn)定可靠,具有良好的減振、緩沖性能,具有較大的軸向、徑向和角向補償能力,高強度聚氨酯彈性元件耐磨耐油,承載能力大,使用壽命長。適用于中等扭矩傳動時的連接③膜片聯(lián)軸器特點:承載能力大,適用范圍廣,傳遞扭矩范圍可達30-8100000N.m使用壽命長,工作溫度范圍大(最高可達+280℃),可在腐蝕介質中工作構簡單,易于加工制造,沒有磨損件,不需潤滑,易于維修,震動小、無噪聲??磕て膹椥宰冃蝸硌a償所聯(lián)兩軸的相對位移。其適用于中等以上扭矩傳動時,傳動精度高,可靠性高,可高溫下運轉。④齒形
4、聯(lián)軸器內齒和外齒嚙合,其適用于大扭矩傳動時。北京市工業(yè)技師學院課件3聯(lián)軸器的連接聯(lián)軸器與軸相連時,又可分為不同連接形式。鍵槽主要有:1.鍵連接傳動扭矩大,結構簡單,成本低,空間尺寸小,但高速旋轉時,其動平衡不好。鍵連接工作原理與普通機械設備鍵連接相同2.夾緊式連接結構簡單,成本低,空間尺寸小。但鎖緊力不夠時,會造成連軸器與軸之間軸向打滑??ňo連接是通過兩端的緊固螺絲,將“開鎖緊口”閉合,增大卡持力矩。螺絲3.脹環(huán)連接傳動力矩大,對相關加工尺寸要求高,結構復雜,聯(lián)軸器體積大。賬環(huán)夾緊工作原理為:通過端壓蓋鎖緊,當壓緊端蓋時,同時壓緊緊了脹環(huán),脹
5、環(huán)分內圈和外圈,形狀Z1是成錐形的,所以當有壓緊力時,型它的內圈會壓緊在軸上,外圈壓緊脹在聯(lián)軸器套筒上。這樣完成了軸與環(huán)聯(lián)軸器的連接。變形受力受力變形4十字滑塊式聯(lián)軸器當傳遞小扭矩時,通常采用十字滑塊聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器結構簡單,體積小,安裝容易。同時能夠允許一定的軸線安裝誤差。目前FANUC脈沖編碼器常采用十字滑塊連接。聯(lián)軸器的常見故障:⑴彈性聯(lián)接器彈性聯(lián)接器是數控機床廣泛采用的聯(lián)軸器,它能補償因同軸度及垂直度誤差引起的“干涉”現象。在結構允許的條件下,大部分數控機床的伺服進給系統(tǒng)都采用彈性聯(lián)接器結構。但彈性聯(lián)接器裝配時很難把握錐套是否鎖
6、緊,如果錐形套脹開后摩擦力不足,就使絲杠軸頭與電機軸頭之間產生相對滑移扭轉,造成數控機床工作運行中,被加工零件的尺寸呈現有規(guī)律的逐漸變化(由小變大或大變?。?,每次的變化值基本上是恒定的。如果調整機床快速進給速度后,這個變化量也會起變化,此時CNC系統(tǒng)并不報警,因為電動機轉動是正常的,編碼器的反饋也是正常的。一旦機床出現這種情況,單純靠擰緊兩端螺釘的方法不一定奏效。解決方法是設法鎖緊聯(lián)軸器的彈性錐形套,若錐形套過松,可將錐形套軸向切開一條縫,擰緊兩端的螺釘后,就能徹底消除故障。⑵剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器目前主要采用聯(lián)軸套加錐銷的聯(lián)接方法,而且大多進
7、給電機軸上都備有平鍵。這種連接,經過一段時間使用,圓錐銷開始松動,鍵槽側面間隙逐漸增大,有時甚至引起錐銷脫落,造成零件加工尺寸不穩(wěn)定。解決的方法有兩種:①采用特制的小頭帶螺紋的圓錐銷,用螺母加彈性墊圈鎖緊,防止圓錐銷因快速轉換而引起的松動。該方法能很好地解決圓錐銷松動的問題,同時也減輕了平鍵所承受的扭矩。當然,這種方法因圓錐銷小頭有螺母,必須確保聯(lián)軸器有一定的回轉空間。②采用兩只一大一小的彈性銷取代圓錐銷連接,這種方法雖然沒有圓錐銷的連接方法精度高,但能很好地解決圓錐銷松動問題,彈性銷具有一定的彈性,能分解部分平鍵承受的扭矩,而且結構緊湊,裝
8、配也十分方便。經在維修中應用,效果很好。但裝配時要注意,大小彈性銷要求互成180°裝配,否則會影響零件加工的精度。數控機床的進給機構,采用伺服電機或步進電機與滾珠絲