林红喜　吴萍
（泰州职业技术学院机电工程系，江苏　泰州　225300）

　　摘　要：在C6143型普通车床主传动系统中，由于传动比设计不够合理，致使主轴转速级数分布不均：主轴箱中采用飞溅式润滑，其搅油功率损失产生的热量引起主轴箱升温过高，致使主轴轴承产生间隙，影响了机床加工精度。针对上述情况，本文介绍了机床大修时，采用调整齿轮传动比以均化主轴转速级数；采用箱体外循环冷却、润滑以降低主轴箱温升，稳定机床加工精度的措施。
　　关键词：C6143型普通车床；主传动系统；传动比；冷却润滑
　　C6143系列卧式车床是江苏某机床厂几年前开发的一种新型车床。该系列机床根据用户需要，可提供普通型及其变型——马鞍型两种机型。床身上Z大工件回转直径分别为￠430mm和￠500mm，主轴内孔直经为￠70mm，Z大工件长度分为750mm和1000mm两种。主轴具有8级转速，变速范围从75r/min～1500r/min，机床电机功率为4kw。与同类车床相比，由于该系列车床具有主轴内孔可通过的棒料直径大，主传动系统结构简单，操作方便，售价低等特点。投放市场后深受用户欢迎，尤其是当该机用于切削有色金属材料时，其性能价格比更佳。本市某汽车配件厂先后两次购进10多台该系列车床后，用于切削加工汽车、摩托车中的铝合金配件，为该厂创造了较好的经济效益。然而在使用过程中该机主传动系统设计中存在的一些问题也逐步暴露出来，大修时我们对其结构进行了部分改进，取得了较好的效果。本文具体介绍如下。
　　1　调整齿轮传动比，改善传动性能
　　图1所示为该机主传动系统展开图。I轴至II轴间的a传动组由四对滑移齿轮传动副组成基本组，II轴至主轴间的b传动组由两对滑移齿轮副构成扩大组，主轴转速级数Z=4×2=8，变速范围Rn=20。两组滑移齿轮分别利用单手柄操纵机构实现主轴变速，结构简单、操作方便，其转速图如图2所示。通过分析可以看出，由于该机主传动系统转速图中基本组中相邻传动比的级比数值不等，致使主轴转速级数分布不均，各级转速间的相对速度损失相差较大(Amax=45.9%、Amin=20.7%)。 同时又由于b传动组中22/88的齿轮副的主动轮与从动轮齿数不能互质，致使该齿轮啮合传动时各齿始终配对，容易造成轮齿产生点蚀和磨损现象，尤其是Z=22的小齿轮更易损坏，使用一段时间后由此而产生的振动与噪音逐渐加大。针对这一问题，大修时我们在不改变齿轮结构形式及模数的前提下，仅将齿轮齿数稍作调整并适当运用变位系数，重新订制齿轮后进行改装，改进后的主传动系统转速图如图3所示。这统转速图不仅使主轴转速级数分布合理，均化了相对速度损失(Amax=36.8%、Amin=34.5%)，同时也使各配对齿轮齿数互质，改善了它们的啮合条件，提高了齿轮寿命，降低了主传动系统产生的振动和噪音。

 

　　2　改进冷却润滑系统，降低主轴箱温升，提高主轴旋转精度
　　该机主轴组件为3支承结构型式，前、中支承为主要支承，分别采用7000型圆锥滚子轴承承受径向载荷和轴向载荷，后支承采用1000型滚子轴承作为辅助支承。结构简单，调隙方便，主轴刚度较高。为简化结构，该机采用飞溅式润滑。而在高速切削时，由于搅油功率损失产生的热量较大，开机不久油温即明显升高，2h后主轴箱温升可达30℃左右。由于主轴组件与箱体热膨胀不等，致使7000型滚子轴承产生间隙，降低了主轴旋转精度和主轴组件刚度，影响了机床的加工精度。针对这一问题，大修时我们采用了类似于CA6140主传动系统箱体外循环冷却、润滑的方法，在前床腿内新装一只油箱，利用油泵、分流器和铜管将润滑油分送各处后，再从主轴箱底部返回油箱。采用此法后，主轴箱温升不足10℃，既改善了润滑条件，延长了轴承和齿轮的寿命，又提高了主轴旋转精度和主轴组件刚度，稳定了机床加工精度。
　　3　结束语
　　上述改进措施实施容易，用费不多，但大修后机床主传动系统的主轴转速级数分布合理，各级转速间的相对速度损失相差很小，切削速度更易选择；改善了主传动系统的润滑条件，降低了主轴箱的温升、振动和噪音，提高了主轴旋转精度和主轴组件刚度，稳定了机床加工精度。取得了较好的效果。
　　参考文献：
　　[1]戴曙.金属切削机床设计[M].北京:机械工业出版社,1985.

 

来源：《杨凌职业技术学院学报》第2卷第4期