数控铣床升降台的新型平衡机构的设计

机床与液压bookmark0数控铣床升降台的新型平衡机构的设计吴志强（常州轻工职业技术学院，江苏常州213164）传动链，消除齿轮传动误差，具有结构简单。成本低。精度高。装配简便的特点。经济型数控升降台铣床的升降台采用步进电机驱动。由于步进电机不带抱闸装置，在停电状态下，升降台会因自重而自动下移，故需要采用升降台平衡机构进行控制。作者提出一种新型的升降台平衡机构，其垂向自锁机构的设计具有结构简单、成本低、精度高、装配简便的特点，改进了升降台平衡机构的结构，得到用户的一致好评。1传统的升降台平衡机构为传统的升降台平衡机构，驱动电机1通过一对同步带轮23将运动传到传到轴上，轴右端锥齿轮4带动大锥齿轮7使滚珠丝杠璇转，带动升降台上升或下降。右端为平衡机构，该装置由超越离合器和自锁器组成，其工作原理为：当丝杠旋转时，通过锥齿轮8和轴W带动单向超越离合器的星轮15转动；升降台上升时，星轮15转向使滚子17与超越离合器的外环11脱开，外环11不随星轮15转动，自锁器不起作用；升降台下降时，星轮15转向使滚子17楔在星轮15与外环11之间，使外环11与轴W―起转动，外环11与两端固定不动的摩擦环1012形成相对运动，在碟形弹簧13作用下，产生摩擦力，增大升降台下降阻力，起自锁作用。旋转螺母14可改变摩擦力的大小。一电机同步带轮同步带轮4一锥齿轮轴承座轴承―锥齿轮―锥齿轮9―轴10一摩擦环外环摩擦环碟形弹簧14一螺母星轮螺钉滚柱19一套筒在中，左边部份电机1将扭矩通过同步带轮2、同步带3传递到轴I再通过轴上的锥齿轮4与大锥齿轮7啮合，将动力传到垂向丝杠，使升降台作升降运动。右边部份零件8―19）为垂向锁紧机构。这种传统的机构的缺点为：（1）动力和锁紧机构分为两部份，有两道相互垂直且位置度要求很高的L，结构复杂，加工难度大；（2）有两对锥齿轮副，存在齿轮间隙，传动精度低；（3）共有20余种零件，生产成本高。2新型升降台平衡机构为新型升降台平衡机构，大同步带轮直接安装在滚珠丝杠12上，平衡装置安装在电机轴上端由小同步带轮10联接。步进电机通过两只同步带轮1011把运动传给滚珠丝杠12带动升降丝杆旋转，使升降台上升或下降。平衡装置仍由超越离合器和自锁器组成。自锁器改由钢球5压缩弹簧3、平端紧定螺钉2各6件组成。其工作原理为小带轮10旋转带动轴9转动，升降台上升时，星轮6转向使滚子4与超越离合器的外环7脱开，外环7不随星轮6转动，自锁器不起作用；升降台下降时，星轮6转向使滚子4楔在星轮6与外环7之间，使外环与轴一起转动，外环与两端固定不动的摩擦环8形成相对运动，产生摩擦力，起自锁作用。旋动紧定螺钉2可改变摩擦力的大小。在中，将动力与垂向锁紧机构通过同步带轮10联接在一起，再经过同步带与同步带轮11将动力传到垂向丝杠，使升降台作升降运动。在这种结构中，（1）动力和锁紧机构合二为一，取消了两道垂直孔，加工简单；（2）同步带轮直接装在垂向丝杠上，缩短了传动链，消除了齿轮传动误差，精度提高了0.02，取消了中的轴I汲其轴上锥齿轮4轴套、挡圈、垫圈、轴承、轴承座、圆螺母等11个零件，取消了轴承座5轴承6锥齿轮7锥齿轮8轴9等5个零件，节约成本5咖。3结语结构简单、成本低。大同步带轮直接装在滚珠丝杠上，减少两对锥齿轮及轴等十几种零件，装配简便。精度高。传动链中减少一对锥齿轮传动，减小了传动误差和反向间隙，提高传动精度和系统稳定性。（4）原结构用圆螺母压紧碟形弹簧产生磨擦力，由于碟簧的本身特性，不好调整。现改为用6个紧定螺钉压紧压缩弹簧，调整方便可靠。经改进的新型升降台平衡机构，得到用户的一致好评。转载请注明出处，谢谢。升降机