链轮专用胎的设计

杨欣荣　刘成

摘要：介绍链轮插齿胎具的设计思路，用4个成一定角度的T型槽解决大直径且牙数有奇数、偶数之分的链轮卡紧问题。

关键词：夹紧力；螺旋杠杆

我公司是国内煤矿输送设备重点生产企业之一，链轮轴组是我公司关键产品，随着市场需求的增加，产品更新换代很快，而链轮直径也越来越大，链轮插内花键在插齿机也受到一定的局限性，在机械加工过程中，切削力、重力、支承反力和惯性力均作用在工件上，为了使工件保持定位时的正确位置，必须将工件夹紧，以夹紧力与上述各力平衡。

一、夹紧装置应满足

（1）夹紧不能破坏工件的定位，应使原有定位状态更加稳定、可靠。

（2）夾紧力的大小要适当。既要防止因夹紧力不足工件在加工过程中产生位移和引起振动，又要避免因夹紧力过大压伤工件或损坏夹具元件。

（3）夹紧动作力求迅速、省力。

（4）夹紧装置不要妨碍工件的装卸。

二、中小链轮的夹紧

使用的机床是Y58插齿机，工作行程为200mm，主轴端面至工作台面的距离为845mm（经过改造），最大加工模数12，最大回转直径为Φ1200mm，工作台直径为Φ800mm。

由于对多数的工件是在轴台、平面处夹紧，因此选用螺旋杠杆夹紧装置。（如图1）

此种结构简单、夹紧点可变，灵活性大等特点，适用于平面或圆弧面夹紧。

三、大直径的链轮卡紧出现的问题

根据夹紧的基本要求，在夹紧力作用下，工件定位基准应可靠的保持与定位元件接触与配合，为此夹紧力应指向工件各定位基准的支撑面，力的作用点应落在支撑面内或支撑点上。螺杆处的夹紧力为主夹紧力，该夹紧力的作用点应落在支撑面的几何重心附近。如果在支撑面外，则主夹紧力与支撑反力对工件产生一个颠覆力矩，该力矩有可能使工件失去平衡而向一边翻倒。因此，在大直径的链轮卡紧上出现了以下问题：

（1）由于链轮直径的增加，接近工作台直径Φ800，如果用常规方式卡紧工件，导致支撑块距离工作台边缘太近，影响卡紧的牢固性，容易出现不平衡的现象，导致误差增大，甚至出现不合格品。

（2）加之链轮牙数有奇偶之分（6牙、7牙、8牙），工作台只是8个均布的T型槽。

A、在链轮牙顶直径大于Φ770±5时，并且链轮牙数为偶数，只能按图2所示卡紧工件。

B、在链轮牙顶直径大于Φ770±5时，并且链轮牙数为奇数，由于链轮牙齿较大，牙槽不能和工作台的T型槽对应，也就是不能按图2所示卡紧工件。

四、胎具的设计

基于以上的问题，这就需要更大直径的胎具或是4个T型槽的胎具。

（1）大直径的胎具。优点在于：直径大于Φ900 的胎具，它能满足大尺寸链轮的生产需要，也可以用于大直径的齿圈和工件，能向大尺寸工件的方向发展。

缺点在于：浪废材料较多；占地面积过大；工装保养所花费的资金太多，而且如果链轮直径在加大，仍然不能解决卡紧问题，是个治标不治本的办法。

（2）4个T型槽的胎具。其尺寸可以不必很大，Φ800就可以解决链轮牙槽底直径在Φ780以内的所有链轮种类（牙顶直径大于Φ800也可以）。

为了提高利用率，在胎具上开2个180°的T型槽，并借用其中一个槽，开对称的两个T型槽（见图纸），就实现了用2个180°的T型槽来卡紧牙数为偶数的链轮；用三个成一定角度的T型槽来卡紧牙数为奇数的链轮。

五、结语

此工装经过使用，效果很好，达到了预期的效果。

作者简介：杨欣荣（1974），男，工程师，主要从事冷热加工工艺的研发与设计；刘成（1974），男，工程师，机械制造工艺及装备专业。