蝸輪蝸桿副在機(jī)動(dòng)、手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用

高永鋒 李海珍

(天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司，甘肅天水 741024)

1 機(jī)動(dòng)/手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)中存在的問題

目前，在機(jī)床橫向進(jìn)給中，由于為了減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，經(jīng)常要用到機(jī)動(dòng)快速進(jìn)給，而在接近工件或?qū)Φ稌r(shí)又要用手動(dòng)進(jìn)給精確對(duì)刀。通常采取的措施是:在傳動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)一般采取機(jī)動(dòng)快速進(jìn)給時(shí)直接脫開手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈后再進(jìn)行機(jī)動(dòng)快速進(jìn)給;或機(jī)動(dòng)快速進(jìn)給時(shí)為避免繁瑣的轉(zhuǎn)換，不脫開手動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)鏈，而直接與手動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行機(jī)動(dòng)快速進(jìn)給，即出現(xiàn)手動(dòng)進(jìn)給的手輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，但這會(huì)增加操作的危險(xiǎn)性，很容易誤傷操作者;手動(dòng)進(jìn)給時(shí)脫開機(jī)動(dòng)傳動(dòng)鏈后再進(jìn)行手動(dòng)進(jìn)給，這樣，在傳動(dòng)裝置中一般就需要增加一套能使機(jī)動(dòng)進(jìn)給與手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈互相脫開并且單獨(dú)工作的機(jī)構(gòu)，而且在用哪種傳動(dòng)進(jìn)給時(shí)還需要操作者把操作手柄搬到相應(yīng)的傳動(dòng)標(biāo)識(shí)處，這極大地使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜化，而且不便于操作者操作。

2 解決措施與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)這種現(xiàn)狀，可利用在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用很廣泛的蝸輪蝸桿副反向傳動(dòng)自鎖的特點(diǎn)來加以解決，解決傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)進(jìn)給與手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)時(shí)繁瑣的轉(zhuǎn)換及其復(fù)雜的機(jī)構(gòu)。具體采取的技術(shù)方案是:機(jī)動(dòng)與手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈的起始端都用蝸輪蝸桿副(圖1)，利用蝸輪蝸桿副反向傳動(dòng)自鎖的特點(diǎn)，達(dá)到機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)自鎖手動(dòng)進(jìn)給，而手動(dòng)進(jìn)給時(shí)又自鎖機(jī)動(dòng)進(jìn)給的結(jié)果，來直接實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給與手動(dòng)進(jìn)給在不需要操作者搬動(dòng)操作轉(zhuǎn)換手柄的情況下的相互自由轉(zhuǎn)換，并且使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡化。

3 工作原理

機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)機(jī)動(dòng)蝸桿1轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)動(dòng)蝸桿1帶動(dòng)機(jī)動(dòng)蝸輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)動(dòng)蝸輪2通過鍵3連接絲杠4，從而帶動(dòng)絲杠4轉(zhuǎn)動(dòng)、此時(shí)由于手動(dòng)蝸輪5與手動(dòng)蝸桿6的反向自鎖，使得手動(dòng)蝸輪5只在絲杠4上移動(dòng)而不轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是手動(dòng)蝸桿6不轉(zhuǎn)動(dòng)即手動(dòng)手輪不轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由于鍵8將手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9連接在一起，因此鍵8限制內(nèi)螺母9的轉(zhuǎn)動(dòng)，使內(nèi)螺母9與手動(dòng)蝸輪5一起同步動(dòng)作，從而絲杠4連接手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9移動(dòng)，手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9移動(dòng)時(shí)通過軸承7、10、螺母11與墊14推動(dòng)套15移動(dòng)，套15通過螺釘12和銷13與滑板16連接固定在一起，因此套15移動(dòng)時(shí)也帶動(dòng)滑板16移動(dòng)，故通過機(jī)動(dòng)蝸桿1的正反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)滑板16的前后移動(dòng);即機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)只實(shí)現(xiàn)滑板的前后移動(dòng)進(jìn)給，而手動(dòng)進(jìn)給的手輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，手動(dòng)進(jìn)給的手輪通過手動(dòng)蝸桿6帶動(dòng)手動(dòng)蝸輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，手動(dòng)蝸輪5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于機(jī)動(dòng)蝸輪2與機(jī)動(dòng)蝸桿1的反向自鎖，使得絲杠4無法轉(zhuǎn)動(dòng)，因此手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還沿著絲杠4移動(dòng)，同理由于鍵8將手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9連接在一起使手動(dòng)蝸輪5與內(nèi)螺母9移動(dòng)時(shí)通過軸承7、10、螺母11與墊14推動(dòng)套15移動(dòng)，套15通過螺釘12和銷13與滑板16連接固定在一起，因此套15移動(dòng)時(shí)也帶動(dòng)滑板16移動(dòng)，故通過手動(dòng)蝸桿6的正反轉(zhuǎn)可實(shí)現(xiàn)滑板16的前后移動(dòng);即手動(dòng)進(jìn)給時(shí)只實(shí)現(xiàn)滑板的前后移動(dòng)進(jìn)給。從而操作者在不搬動(dòng)操作手柄的情況下直接實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給與手動(dòng)進(jìn)給的自由簡單轉(zhuǎn)換進(jìn)給。

4 結(jié)語

由于進(jìn)給采用蝸輪－蝸桿付傳動(dòng)，使手動(dòng)進(jìn)給的手輪不因機(jī)動(dòng)進(jìn)給的工作而出現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象，避免造成手輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)打傷操作者的人身事故，也避免機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)要單獨(dú)脫開手動(dòng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈而帶來的繁瑣操作和因?qū)崿F(xiàn)此動(dòng)作設(shè)計(jì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。也避免手動(dòng)進(jìn)給時(shí)誤操作機(jī)動(dòng)進(jìn)給按鈕造成的工傷事故。并且通過手動(dòng)蝸輪與套的孔面滑動(dòng)接觸、端面滾動(dòng)接觸，輕松、高效地讓手動(dòng)蝸輪與內(nèi)螺母連接在一起整體轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輕快進(jìn)給，從而在不需要操作者搬動(dòng)操作手柄的情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)與手動(dòng)進(jìn)給的安全、自由的簡單轉(zhuǎn)換。