可調(diào)擋輪結(jié)構(gòu)分析姜勛祥

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1、可調(diào)擋輪結(jié)構(gòu)姜勛祥鄭海順劉國利（東莞宏威數(shù)碼機械有限公司，廣東東莞523080）摘要：多個載重底板在同一個輥道中運行，靠兩側(cè)擋輪強制載重底板運行的準直。運行間隙的設(shè)定需參考底板的寬度公差，底板的溫差寬度變化。當寬度公差和寬度的溫差變化累積過大時，適宜的間隙設(shè)定就需要擋輪的自動調(diào)整來完成。關(guān)鍵詞：熱脹冷縮、碟形彈簧、可調(diào)節(jié)、適宜間隙、傳動導(dǎo)向為了解決多個載重底板在傳動輥道上是冷態(tài)下組裝、調(diào)整，熱態(tài)下運行時，寬度公差和寬度的溫差變化累積偏差過大，需要在傳動輥道的一側(cè)設(shè)計一種自動調(diào)整擋輪，使之與另一側(cè)固定擋輪提供隨底板寬度尺寸變化而變化的適宜間隙；該調(diào)節(jié)擋輪采用碟形彈簧直列組合結(jié)構(gòu)，

2、通過內(nèi)外兩組直列碟簧的伸縮實現(xiàn)可調(diào)節(jié)、減振和導(dǎo)向等功能；適宜間隙的設(shè)定；結(jié)構(gòu)所需要的調(diào)整量分析、計算；結(jié)構(gòu)所需要的調(diào)整力分析、計算；碟形彈簧和軸承的選型；零（部）件的結(jié)構(gòu)設(shè)計；調(diào)節(jié)擋輪的安裝、調(diào)整。1適宜間隙的設(shè)定載重底板寬度尺寸259.5±0.1，設(shè)定在冷態(tài)時傳動輥道兩側(cè)擋輪擋距為259.6時為載重底板運行的最佳擋距，即兩側(cè)擋輪擋距與載重底板寬度之間的適宜間隙區(qū)間為0.0～0.2；載重底板在此適宜間隙區(qū)間內(nèi)運行運行精度最佳。2結(jié)構(gòu)所需自動調(diào)整量載重底板總重量為220kg，材質(zhì)為鋁合金，傳動輥道材質(zhì)為不銹鋼。載重底板在加熱爐內(nèi)預(yù)加熱到120℃后運行到大氣環(huán)境下的傳動輥道，根據(jù)底

3、板寬度尺寸259.5±0.1，得出底板寬度尺寸最大加工偏差為0.2；底板加熱到120℃時寬度尺寸的線脹量為：l=α×T×L=24.8×10-6/℃×100℃×259.5mm=0.644mm載重底板在120℃時寬度尺寸的線脹量與加工偏差累積為0.844mm,因載重底板的運行的適宜間隙為0.0～0.2，得出可調(diào)導(dǎo)輪結(jié)構(gòu)所需的自動調(diào)整量≥0.844mm-0.2=0.644mm。3.結(jié)構(gòu)所需要的調(diào)整力分析4/4載重底板與傳動輥子之間的滑動摩擦力：F=μmg=366.52N，則可調(diào)擋輪強制載重底運行的準直所需的調(diào)整力大于等于滑動摩擦力的一半為183.26N。4.碟形彈簧和軸承的選型碟形彈

4、簧是用鋼板、鋼帶或鋼材鍛造坯料加工成呈碟狀的彈簧。碟形彈簧剛度大，緩沖吸振能力強，能以小的變形承受大載荷，適合于軸向空間要求小的場合；用同樣的碟形彈簧采用疊合、對合等不同的組合方式，能使彈簧特性在很大范圍內(nèi)變化；即當同樣的碟形彈簧疊合時，相對于同一變形，碟形彈簧數(shù)越多則載荷越大，當對合時，對于同一載荷，蝶形彈簧數(shù)越多則變形越大。碟形彈簧在機械產(chǎn)品中應(yīng)用越來越廣，常作為強力緩沖、減振、壓緊彈簧，以及用作機動器的儲能元件，將機械能轉(zhuǎn)換為變形能儲存起來。選擇SSRBN28碟形彈簧，此碟形彈簧的最大變形量為0.65，75%位移量（即0.65*75%）時負載為3089N。碟形彈簧的初始變

5、形設(shè)置為最大變形量的25%,根據(jù)碟簧載荷計算公式算得初始彈力為947N,遠大于結(jié)構(gòu)所需的調(diào)整力，故能滿足調(diào)整載重底板運行準直的功能要求。軸承選用6000的深溝球軸承，查表得6000深溝球軸承的徑向基本額定動載荷為4.58kN，徑向基本額定靜載荷為1.98kN，遠遠大于作用到軸承上的徑向載荷（可調(diào)擋輪強制工件架運行準直的調(diào)整力183.26N），故滿足要求。圖一可調(diào)擋輪功能結(jié)構(gòu)圖4/4圖二可調(diào)擋輪爆炸示意圖5.可調(diào)擋輪結(jié)構(gòu)設(shè)計圖一為可調(diào)擋輪結(jié)構(gòu)示意圖，圖二為可調(diào)擋輪爆炸示意圖。其主要構(gòu)成零件包括：1.固定座、2.彈簧座、3.調(diào)節(jié)螺母、4.壓緊墊圈、5.蝶形彈簧、6.深溝球軸承、7.

6、定位軸、8.定位銷、9.墊圈如圖所示三組軸承通過定位軸（件7）安裝于彈簧座（件2）上，用定位銷(件8)定位防止運行過程中定位軸滑出；裝配后整體安裝于固定座（件1）上，內(nèi)部安裝4個對合蝶形彈簧，外部安裝2個對合蝶形彈簧，彈簧座安裝于固定座上通過孔和滑槽定位導(dǎo)向，外部再用壓緊墊圈和調(diào)節(jié)螺母預(yù)緊，調(diào)節(jié)螺母可調(diào)節(jié)壓緊蝶簧。固定座與輥道側(cè)板上端面和側(cè)面配合定位，再加上螺釘固定使固定座在輥道側(cè)板上形成三向定位的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，為彈簧座組件提供一個可靠的基座。使可調(diào)定位導(dǎo)輪與另一側(cè)固定導(dǎo)輪形成標準擋距。彈簧座的軸和下耳與固定座上的孔和滑槽配合定位，軸向靠調(diào)節(jié)螺母預(yù)壓緊內(nèi)、外蝶簧，在載重底板進入輥道

7、后擠壓彈簧座組件有軸向滑動來提供適宜運行間隙。固定座內(nèi)部、外部蝶形彈簧都采用對合組合形式，此組合在同一載荷作用下變形增大，適用于較大的尺寸偏差范圍（即可在0～4*0.65*75%=1.95）大于等初始位置碟簧壓緊尺寸（0.65*25%*4）加上自動調(diào)整量（0.644）。當?shù)装鍞D壓軸承時，彈簧座滑動壓縮內(nèi)部4個對合蝶形彈簧，此44/4個對合蝶形彈簧在同一載荷下能提供較大變形。外部2個對合蝶形彈簧的作用為:1.在安裝調(diào)試時通過調(diào)整螺母調(diào)整彈簧座一個初始位置，調(diào)整方便；2.給調(diào)節(jié)螺母施加一個預(yù)緊力