辛向東

（方大炭素新材料科技股份有限公司）

　　作者對脹套式聯接結構進行改造和重新設計，不僅達到了修復要求，并在生產實踐中成功應用，取得了良好的使用效果。
　　機械傳動在機械工程中應用非常廣泛，主要是指利用機械方式傳遞動力和運動的傳動。機械傳動按傳力方式，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，并靠摩擦力進行傳動，因此它具有結構簡單，傳動平穩、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作用，適用于中心距較大的傳動等優點，在機械傳動中應用Z為普遍，特別是帶傳動中的V帶傳動，應用極為廣泛。

　　帶輪和軸的裝配，Z常見的為鍵聯接；但鍵聯接由于帶輪和軸的同心度不好，高速轉動時會產生較大的振動，所以在一些高速機床和高精密機床上常選用脹緊套的結構形式。

　　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接。在長期運行過程中，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，其結構如圖1所示。脹緊套的局部結構如圖2所示，由開口外套、開口內套、拉緊套和12個M8內六方螺栓組成。

　　脹緊原理：通過螺栓把拉緊套2和拉緊套4向中間拉動，因拉緊套和開口內套之間為雙向錐面接觸，使開口內套的開口間隙、內徑減小，從而讓內套箍緊在傳動軸上；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、內徑增大，從而讓外套脹緊在帶輪孔中。
　　通過分析，該結構脹緊套在制造過程中需控制好如下兩點：
　　①內外套的雙向錐度、兩個拉緊套的錐度（共4個接觸面）必須保持一致。②內套的內徑與軸徑、外套的外徑與帶輪內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，而且在機械加工中必然會有誤差產生，制造精度的提高必然增加制造成本。尤其是內套的內徑與軸徑、外套的外徑與帶輪內徑兩處配合間隙的不同會造成：①內套和軸箍死，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生丟轉現象。②外套和帶輪已脹緊，拉緊套已拉不動，但內套和軸的箍緊力還不夠，傳動時內套和軸之間打滑而發生丟轉現象。
　　通過仔細分析和現場觀察脹緊套的打滑研磨情況，發現主要發生在外套和帶輪之間。通過和制造廠商聯系，需把帶輪和軸發到制造廠，重新修復帶輪內孔后配做脹緊套，這樣需一個月的工期，該機床需停工等待。
　　2.結構改進
　　經現場討論后決定，改造脹緊套結構，利用公司內部機床自行加工制造。改進后脹緊套的新結構如圖3所示。改進后脹緊套局部部件如圖4所示，該結構也由五部分組成：外套壓蘭、開口外套、開口內套、內套壓蘭和12個M12內六方螺栓。內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整好裝配位置（可另加工定位套實現定位）；軸頭套上開口內套并插入外套中，用螺栓在帶輪另一端面壓上內套壓蘭，同時把內套推入外套中；繼續緊固內套壓蘭螺栓，則可使內套箍緊在軸上的同時讓外套脹緊在帶輪孔中。
　　優點：該部件結構簡單，脹緊過程只有一個接觸面產生相對滑動，只需保證這一個接觸面的錐度相同（原結構有四個接觸面錐度均需相同）；無需要求內套與軸、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
　　該脹緊套結構的改進大大縮短了修復時間，按正常返廠修復，至少需1個月以上，而且機床磨盤動力頭軸需拆卸下來，修復后再重新安裝。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。
　　使用該脹緊套修復費用低，正常返廠維修，來回運輸費用加維修費需上萬元；改造后公司內部加工費用不到1000元。

　　該部件改造后已連續使用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