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　　經濟型數控升降臺銑床的升降臺升降采用步進電動機驅動, 由于步進電動機不帶抱閘裝置, 在停電狀態(tài)下, 升降臺會因自重而自動下移, 故需要采用升降臺平衡機構進行控制。本文提出一種新型的升降臺平衡機構, 其垂向自鎖機構的設計具有結構簡單、成本低、精度高、裝配簡便等特點。

　　1. 傳統的升降臺平衡機構

　　如圖1 所示, 驅動電動機1 由同步帶輪2、3 將運動傳到軸Ⅱ, 軸Ⅱ右端錐齒輪4 帶動大錐齒輪7 使?jié)L珠絲杠Ⅲ旋轉, 升降臺上升或下降。圖中右端為平衡機構,該裝置由超越離合器和自鎖器組成。工作原理是絲杠通過錐齒輪8 和軸Ⅳ帶動單向超越離合器的星輪15 轉動。升降臺上升時, 星輪15 轉向使?jié)L柱17 與超越離合器的外環(huán)11 脫開。外環(huán)11 不隨星輪15 轉動, 自鎖器不起作用。升降臺下降時, 星輪15 轉向使?jié)L子17 楔在星輪15與外環(huán)11 之間, 使外環(huán)11 與軸Ⅳ一起轉動, 外環(huán)11 與兩端固定不動的摩擦環(huán)10、12 形成相對運動, 在碟形彈簧13 作用下, 產生摩擦力, 增大升降臺下降阻力,起自鎖作用。旋轉螺母14 可改變摩擦力的大小。

　　這種傳統機構存在以下問題: ① 動力和鎖緊機構分為兩部分, 有兩道相互垂直且位置度要求很高的孔, 結構復雜, 加工難度大。②兩對錐齒輪副存在齒輪間隙,傳動精度低。③共有20 余種零件, 生產成本高。

圖 1

1. 電動機 2、3. 同步帶輪 4、7、8. 錐齒輪 5. 軸承座6. 軸承 9. 軸 10、12. 摩擦環(huán) 11. 外環(huán)13. 碟形彈簧 14. 螺母 15. 星輪 16、18. 螺釘17. 滾柱 19. 套筒

 　2. 新型升降臺平衡機構

　　如圖2 所示, 大同步帶輪安裝在滾珠絲杠12 上,平衡裝置安裝在電動機軸上端, 由小同步帶輪1 連接。步進電動機通過同步帶輪1、11 把運動傳給滾珠絲杠12, 帶動絲桿旋轉, 升降臺上升或下降。平衡裝置仍由超越離合器和自鎖器組成。自鎖器改由鋼球6、壓縮彈簧9、平端緊定螺釘8 各6 件組成。工作原理是小帶輪1旋轉帶動軸2 轉動, 升降臺上升時, 星輪5 轉向使?jié)L柱10 與超越離合器的外環(huán)4 脫開。外環(huán)4 不隨星輪5 轉動, 自鎖器不起作用。升降臺下降時, 星輪5 轉向使?jié)L柱10 楔在星輪5 與外環(huán)4 之間, 使外環(huán)與軸一起轉動,外環(huán)與兩端固定不動的摩擦環(huán)3 形成相對運動, 產生摩擦力, 起自鎖作用。旋動緊定螺釘8 可改變摩擦力的大小。

圖 2

1、11. 帶輪 2. 軸 3. 摩擦環(huán) 4. 外環(huán) 5. 星輪6. 鋼球 7. 壓蓋 8. 緊定螺釘 9. 壓縮彈簧10. 滾柱 12. 滾珠絲杠 13. 升降臺

　　3. 結語

　　動力和鎖緊機構合二為一, 取消了兩道垂直孔, 加工簡單。同步帶輪直接裝在垂向絲杠上, 縮短了傳動鏈, 消除了齒輪傳動誤差, 精度提高了0. 02mm。取消了圖1 中的軸Ⅱ及其軸上錐齒輪4、軸套、擋圈、墊圈、軸承、軸承座、圓螺母等十幾個零件, 節(jié)約成本50% 。用六個緊定螺釘壓緊壓縮彈簧, 調整方便可靠。