蝸輪減速器試驗工裝改進設計

王耀龍

摘要：蝸輪減速器的升降過程是由于蝸輪、蝸桿減速器手動完成的。蝸輪減速器裝配后，要做負載140kg，升降次數為50次的試驗，原試驗架為手動操作，升降一次需搖動手柄轉240圈，用時約4分鐘，試驗一臺約需3.5小時，2人操作，費時費力，改制后，我們在原試驗架一側增設一卸荷式皮帶輪裝置，兩端為軸承，芯部可以穿過試驗軸，通過三角皮帶與一臺閑置C616車床卡盤上夾持的皮帶輪連接，正反轉速由車床控制，一人可輕松操作完成，效率可提高四倍，受到操作者歡迎。

關鍵詞：渦輪;減速器;測試架;皮帶輪

1? 蝸輪減速器概述

蝸輪減速器的升降過程是由于蝸輪、蝸桿減速器手動完成的。減速器的蝸輪、蝸桿模數m=3、蝸桿頭數Z=1，蝸輪齒數Z2=23，傳動比i=Z2/Z=23/1=23，蝸桿分度圓上螺旋升角r=4°45′49″故該減速器具有一定的自鎖性能。但由于減速器外殼支架為中硅鑄鐵，壁厚T=8mm，整個殼體是由外殼、擋板（厚度σ=6mm），支架組成，由2支Φ6mm圓柱銷定位螺釘緊固，所以減速器的自鎖性能不但與三件的加工質量，蝸桿、蝸輪螺旋升角的正確與否有關，而且還與減速器的組裝質量密不可分。工廠為保證減速器的質量不但在制件工序上將蝸桿、蝸輪，減速器殼體定為關重件，而在裝配過程中也有經驗豐富的老師傅把關，最后還要作整體試驗。

2? 蝸輪減速器測試架

蝸輪減速器的測試架是由6﹟槽鋼焊接而成，高2.2m，寬1.1m，支腳寬1.4m，見圖1示意。

測試架說明：

①測試架上焊有減速器座板，左側有過孔穿螺釘固定減速器，中間孔可將減速器蝸桿端四方柄穿出便于裝搖柄。

②減速器座板右側裝有滑輪座。

③測試架頂部也裝有2個滑輪座。

④減速器繩輪伸出的鋼絲繩經過三個橫向滑輪將鋼絲繩還伸到測試架中，繩端掛鉤可勾重物。

⑤測試架使用時，先將減速器用螺釘固定在減速器座板上，鋼絲繩穿過滑輪后用鋼絲夾架掛鉤固定在鋼絲繩端，掛上重物，減速器蝸桿端裝搖柄旋轉，通過蝸桿、蝸輪變速后與蝸輪同軸的鋼絲繩輪一并旋轉，卷起鋼絲繩，重物提升，反向擺動手柄，可放下重物。

3? 蝸輪減速器測試

①根據蝸輪減速器測試大綱要求：每臺減速器需求升降300次，每次提升高度≥1.6m，起吊重物≥150kg（后改為升降50次）無自滑落現況。

②鋼絲繩輪直徑Φ50mm，加一根鋼絲直徑Φ8mm，則鋼絲繩繞一圈鋼絲長為π×58=182.2mm，升高1.6m，則1.6÷0.1822=8.78（圈）。

③蝸輪蝸桿傳動比i=23，則升高1.6m需要搖動手柄23×8.78=201（圈），下降時也需要搖手柄同樣次數。

④按升降50次，則需要搖201×2×50=20100（次）。

⑤按每秒鐘搖2圈手柄計算：20100÷120=167.5（分）=2.8小時。

⑥減速器固定位置較高，手柄中心距地面1.1m，人工搖動不方便，操作時都站在凳子上進行。

根據上述情況可知，減速器試驗的操作者勞動強度很大，多臺連續試驗時一般都派3-4人，輪流操作，大家熱切盼著改進。

4? 試驗架的改造

①思路：試驗架的改造目的就是解決人工搖手柄改為電機通過皮帶輪、皮帶來試驗。第一方案是在試驗架上安裝調速電機帶動功率0.75kW;第二方案是不用電機改由車床三爪卡盤夾持皮帶輪帶動，變速由車床變速箱完成，通過比較，最后選擇第二方案。

②安裝減速器部分改造：見圖2。

結構說明：

1）在原減速器座板內側（圖中左側）的加強板上有螺紋孔固定減速器殼體，蝸桿端四方伸出處作通孔與原減速器座板孔一致;

2）在原減速器座板外側（圖中右側）焊軸承座組件;

3）因軸承座組件靠下，中部焊加筋;

4）皮帶輪兩端有軸承，可放入軸承座（上面加工放軸承的半孔），用軸承蓋壓緊，這樣皮帶輪可靈活轉動;

5）搖柄軸上裝鍵對準皮帶輪鍵槽（鍵槽與鍵采用間隙配合）可穿入其內四方孔與減速器蝸輪蝸桿端四方相配合傳遞皮帶輪的旋轉，外端四方用于對準蝸桿，四方也可供搖柄手動操作;

6）皮帶輪鍵槽端裝防脫螺釘，避免搖柄軸在傳動中向外退出。

③安裝減速器部分A向視圖，見圖3。

結構說明：

1）軸承座呈槽形。

2）軸承蓋與軸承座從中心處分成兩部分，用螺釘連接壓緊，方便于拆裝皮帶輪及三角皮帶結構簡單。

④車床卡盤裝皮帶輪示意，見圖4。

說明：

1）車床使用三爪自定心卡盤，跳動≤0.1mm。

2）皮帶輪上應有三爪自定心卡盤夾持部分視車床卡盤直徑而定，不應<Φ50mm。

要求：

a>夾持部分與三角皮帶槽同軸，允差≤Φ0.05mm;

b>夾持部分右端面應與三角帶槽軸線垂直;

c>三角帶槽規格應與驅動減速器轉動處的三角帶槽規格一致;

3）三爪自定心卡盤夾持皮帶輪后應檢查三角帶槽跳動≤0.1mm。

5&nbsp; 改造后減速器試驗架安裝示意，見圖5

使用說明：

①主動皮帶輪由車床三爪自定心卡盤夾持跳動

≤0.1mm;

②試驗架靠近車床腿放置，架上皮帶輪位置與卡盤夾持皮帶輪對正;

③松開減速器端皮帶輪軸承壓蓋，將三角皮帶套在兩皮帶輪上再將軸承壓蓋緊固;

④調整支撐桿位置使無螺紋端頂緊車床床身，旋動調整螺母，張緊三角皮帶并背緊兩側螺母;

⑤用重物將試驗架下部橫檔壓住防止試驗架移動;

⑥用扳手搬動車床卡盤能夠帶動減速器端皮帶輪轉動，車床變低速試運轉無異，逐漸提高車床轉速試驗軸承部分運轉正常;

⑦試驗架裝減速器，蝸桿端四方頭穿進減速器座板內孔中央，用螺釘將減速器固定，鋼絲繩穿過三個變向滑輪后，裝掛鉤，掛重物;

⑧將搖柄軸裝鍵，對準鍵槽，穿進軸承座孔內，內四方與減速器蝸桿軸端外四方自由配合，鍵側裝防脫螺釘;

⑨檢查各處正常后，即可開動車床低速試轉，觀察重物起吊情況;

⑩操作人員應熟悉使用車床的操作手柄，能正確調整車床轉速，能正確操作實現正轉、反轉、停車等，在操作時要勤觀察，發現問題及時處理;

{11}操作人員應熟悉減速器的固定，鋼絲繩的穿繞，掛鉤的安裝以及減速器的試驗要求。

6? 項目攻關前后效果對比

蝸輪減速器裝配后，要做負載140kg，升降次數為50次的試驗，原試驗架為手動操作，升降一次需搖動手柄轉240圈，用時約4分鐘，試驗一臺約需3.5小時，不但費時，配備2人試驗都喊累，改制后，我們在原試驗架一側增設一卸荷式皮帶輪裝置，兩端為軸承，芯部可以穿過試驗軸，通過三角皮帶與一臺閑置C616車床卡盤上夾持的皮帶輪連接，正反轉速由車床控制，一人可輕松操作完成，效率可提高四倍，受到操作者歡迎。

參考文獻：

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