滾柱式超越離合器的修復(fù)方法

趙漢忠

（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，哈爾濱 150040）

1 滾柱式超越離合器簡介

滾柱式超越離合器是由星體、外環(huán)、滾柱、彈簧頂桿等組成，當(dāng)星體是主動輪時，旋轉(zhuǎn)方向如圖1所示，這時滾柱將被楔緊在槽內(nèi)，因而外環(huán)隨星體一同回轉(zhuǎn)，離合器處于聯(lián)結(jié)狀態(tài)；當(dāng)星體反向旋轉(zhuǎn)時，滾柱即被滾到槽的寬敞部分，從動外環(huán)不再隨星體轉(zhuǎn)動，離合器處于分離狀態(tài)。靠滾柱與外環(huán)、星體間卡住時產(chǎn)生的摩擦力來傳遞扭轉(zhuǎn)力矩的一種常用轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，常被應(yīng)用于金屬切削機(jī)床中，大型銑床、龍門刨床中尤為常見，被廣泛用于進(jìn)給、走刀系統(tǒng)中。但是由于長期工作、缺少潤滑油、機(jī)械故障、人為誤操作等，易造成離合器的星體楔緊工作平面、輥?zhàn)幽p，使楔角變大，不能將滾柱楔緊。工作時產(chǎn)生丟轉(zhuǎn)，甚至無法旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。

圖1 磨損狀態(tài)

對于使用國家標(biāo)準(zhǔn)系列滾柱式超越離合器的機(jī)床設(shè)備，可以更換相應(yīng)的離合器，但一些國外進(jìn)口的機(jī)床設(shè)備，尋求備件比較困難，所以需對離合器進(jìn)行修復(fù)來滿足機(jī)床設(shè)備的使用要求。離合器修復(fù)方法如下：

2 星體整體更換法

整體更換星體，星體常用材料有：20Cr、20MnVB、20Mn2B、40Cr、40MnVB、40MnB 等，經(jīng)滲碳、淬火、回火等熱處理，制造精度按JB/T9130-2002制造即可。

3 修復(fù)星體楔緊工作面高度法

將磨損的工作面磨損痕跡去掉，在工作位置上加工一些適當(dāng)深的槽（焊口）來焊接硬質(zhì)合金片（如圖2），去掉工作面的厚度，為星體加工前的楔緊平面至軸心距離C與硬質(zhì)合金片的厚度之差，具體公差按JB/T9130-2002標(biāo)準(zhǔn)，按照新楔緊平面至軸心實(shí)際測量距離，設(shè)計(jì)楔角配置，楔角α過小，楔合容易，脫開力大。楔角α過大，不易楔合或打滑。通常星體工作面是平面時，楔角取α=6°～8°。星體工作面是對數(shù)螺旋面或偏心圓弧面時，楔角取α=8°～10°，最大極限值 α=10°～14°。

圖2 硬質(zhì)合金片焊接圖

為了保障離合器修復(fù)后的精度達(dá)到所有滾柱都處于工作狀態(tài)，修復(fù)時楔緊平面至軸心距離C的尺寸精度和楔緊平面與星體傳遞扭矩孔R的位置精度（平行度）符合要求。表1給出了星體焊接硬質(zhì)合金后修復(fù)楔緊工作面時必須滿足的精度要求。

表1 焊接修復(fù)星體應(yīng)滿足的精度要求/mm

4 改變星體楔緊工作面上工作點(diǎn)位置法

整體更換星體，需要加工的尺寸鏈多，還需要進(jìn)行熱處理，加工難度大、費(fèi)用高。修復(fù)星體楔緊工作面高度法對焊接要求高。除上述方法外，還可通過計(jì)算，在只修星體、不動其它部件的情況下，靠增大滾動體直徑來恢復(fù)離合器傳動精度。

在未修復(fù)之前，首先測量并記錄星體楔緊工作面至軸心距離C1的尺寸、離合器外環(huán)內(nèi)半徑R、原滾柱半徑r1（如圖3）。去掉楔緊平面，然后去掉星體楔緊工作面的磨損痕跡，去除后各個楔緊工作面至軸心距離C2應(yīng)相等，具體公差見表1，記錄C2的具體數(shù)值。根據(jù)式（1）計(jì)算出楔角α，原滾柱雖然有磨損，但滾柱直徑均為整數(shù)，很容易測出。

內(nèi)星輪用“-”，外星輪用“+”。所以：C1=（R-r1）cosα-r1C為星體楔緊工作面至軸心距離；R為離合器外環(huán)內(nèi)半徑；r為滾柱半徑。

圖3 修復(fù)前后各尺寸要素對照

根據(jù)上面公式算出楔角α（通常取α=6°～8°，在此范圍內(nèi)即為合理）。

根據(jù)算出楔角α，星體加工后楔緊平面至軸心距離C2，再根據(jù)式（2），計(jì)算出增大后的滾柱半徑 r2。

根據(jù)計(jì)算出的滾柱半徑r2的數(shù)值，制造出的滾柱與修后星體安裝后，可保證離合器所傳動的扭矩、各分力均不改變。