钢轨三孔钻机是一种专用于铁路钢轨的加工设备,主要用于铁路施工过程中钢轨连接处的三个孔 加工,由于原钢轨三孔钻是手动进给,不但劳动强度大,工作效率低,且加工精度低。本文采用一 种特殊的钢轨三孔钻机构来实现自动进给,并实现快进、快退及自动过载保护,有效地解决了这些 问题。1 工作原理用一个小齿轮与两同轴但齿数不同的大齿轮相啮合,则两个大齿轮转动时会出 现转数差即差动。2 设计方案如图1所示,小齿轮将动力传给标准齿轮,进而传给轴套、主轴、 钻头,使钻头高速转动,实现对工件的钻削;小齿轮与变位齿轮啮合,而变位齿轮与轴套是由键连 接的,动力可直接传动给锥套,由于锥套与进给螺母之间是由锥面接触有摩擦力,在摩擦力的作用 下将动力传递给螺母,故进给螺母与变位齿轮有相同的转速,丝杠与变位齿论有相同的转速,而丝 杠主轴是靠紧钉螺钉相连,因此丝杠与主轴也具有相同的转速。由于两个齿轮的转速差导致丝杠与 进给螺母之间出现转速差,而丝杠与螺母又是螺纹连接,故当两者都运动时,就会出现轴向相对移 动,也实现了自动进给。图13 几个问题(1)变位齿轮齿数。要使丝杠相对进给螺母作轴向向 前运动,则丝杠转速必高于进给螺母的转速,故变位齿轮的齿数大于标准齿轮的齿数。(2)过载 保护的实现。设计中采用锥面摩擦传动,原因是摩擦传动具有过载保护的特点,当钻头遇到工件中 的硬点时,锥面会出现打滑,即保护了钻头又保护了电机,从而实现了对整个机构的过载保护。( 3)轴向力的平衡。由于轴向力在锥面被分解为垂直锥面的正压力和与锥面平行的力,正压力产生 摩擦用于传动,而与锥面平行的力,被平衡掉,故采用一对圆锥滚子轴承来实现平衡作用。(4) 快进、快退的实现。工作前须将钻头移至工件处,如用电机驱动则很慢,故采用手动,但当旋转手 轮时,由于摩擦力存在,会带动进给螺母,锥套、变位齿轮等都运动,很费力。故设计一个制动器 ,目的在于使锥套与反转螺母分离,这样在转动手轮时,就不会带动所有零件都运动,可以实现快 进快退。4 结 束 语利用差动实现自动进给具有结构简单,制造容易,可以推广应用。一种差动自动进刀机构@温锦海$辽宁工学院机械与汽车工程系!辽宁锦州 121001
@武俊喜$辽宁工学院机械与汽车工程系!辽宁锦州 121001
@杨春学$辽宁工学院机械与汽车工程系!辽宁锦州 121001差动;;进给;;机构运用一种 特殊的齿轮差动机构来实现钢轨三孔钻机的自动进给。<1> 蔡建国.机械设计原理
.西安交通大学出版社,1986.
<2> 机械工程加工工艺人员手册.上海科技出版社,1975.
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