螺旋伞齿轮铣齿机床分度机构故障分析

JOURNALOFZHONGYUANINSTITUTEOFTECHNOLOGYVol.15󰀁No.6Dec.,2004

󰀁󰀁文章编号:1671-6906(2004)06-0031-03

螺旋伞齿轮铣齿机床分度机构故障分析

梁󰀁睦,梅󰀁瑛,李󰀁铬

(中原工学院机电学院,河南郑州󰀁450007)

摘󰀁要:󰀁介绍了格林森螺旋伞齿轮铣齿机床分度机构的机械电气结构组成、工作原理,针对可能出现的故障,从机械、电气、液压系统等方面进行了分析,阐述了该机构分度失灵故障排除的思路与方法.关󰀁键󰀁词:󰀁铣齿机床;行星架;分度轴;干扰信号;故障分析中图分类号:󰀁TG611

文献标识码:󰀁A

󰀁󰀁郑州纺织机械厂的一台格林森螺旋伞齿轮铣齿机,因为分度不到位,经常造成故障停机.该分度机构集机械、液压、电器为一体,是一个比较典型的多元组合体.经现场工程技术人员认真分析,并多次现场测试与试验,确定了故障的性质和部位,攻克了该分度机构分度失灵的技术难题.

1󰀁结构分析及工作原理

格林森螺旋伞齿轮铣齿机分度机构如图1所示,刀具转台电机(DC)02是刀具和工件(通过挂轮)旋转的原动机;液压马达01是分度机构的动力来源;行星轮系是分度的核心;分度轴09与行星轮系中的行星架05通过键联成一体.两个行星轮一个驱使齿轮毛坯转动轴06转动(右端);另一个通过挂轮与刀具转台齿轮啮合(左端).

正常铣齿加工时,行星轮架05并分度轴09在分度定位机构的作用下固定不动.刀具转台电机(DC)通过同步带03驱动挂轮组齿轮Z1,Z2,Z2;Z3,Z3并空套在分度轴上的齿轮Z4Z4󰀁,Z6Z6,行星齿轮Z5Z5以及齿轮Z7,形成一个定轴轮系;电机(DC)在驱使刀具转动的同时,通过上述定轴轮系驱动安装固定有齿轮毛坯的工作转台,以一定的转速比旋转,完成螺旋伞齿轮的展成切削运动[2].

格林森螺旋伞齿轮铣齿机床分度时,电器控制系

󰀁收稿日期:2004-07-16

󰀁作者简介:梁󰀁睦(1956-),男,上海人,副教授.

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[1]

01-液压马达;02-刀具转台电机(DC);03-同步齿形带;04-刀具转台轴;05-行星架;06-齿轮毛坯固定转动工作台驱动轴;07-分度定位机构;08-分度同步齿形带;09-分度轴;10-分度到位传动机构.

图1󰀁格林森645螺旋伞齿轮铣齿机床分度

机构机械传动原理图

统使刀具转台电机(DC)02处于制动状态.液压控制松开分度定位机构07,液压马达01通过同步齿形带08驱动分度轴09转动,行星架05随分度轴09同步转动,形成一个周转轮系[3].这时,电气控制刀具转台电机02固定不动,使齿轮Z4成为一个固定中心轮,液压马达01驱动分度轴09、行星架05、行星轮系中行星齿轮Z5、Z5及齿轮Z6、Z6、Z7,完成齿轮毛坯固定工作转台的分度旋转运动.分度完成后,通过液压控制分度定

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󰀁󰀁󰀁32󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中原工学院学报󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2004年󰀁第15卷󰀁

位机构07;并使刀具转台电机02恢复到螺旋伞齿轮的展成切削工作状态.

根据上述工作原理,刀具转台电机(DC)在分度状态下,应存在有阻止刀具转台转动的制动力矩,因此,分度机构失灵的原因,应该是刀具转台电机直流驱动电源故障所致.由此,在齿轮啮合间隙正常的情况下,排除了机械故障的可能性,将格林森螺旋伞齿轮铣齿机分度机构分度失灵的原因归结为电气故障.

[4]

因通常是:电流反馈信号接触不良;电流限幅电路不起作用,或限幅值过高,某一组件可控硅损坏,正转运行时忽然断开,正组触发脉冲(这时,电枢回路中的电流为给定值)由干扰信号加在反组可控硅上,企图使电机反转等.

通过对以上原因逐项检查,一一排除了速度和电流调节器的飘零误差,连锁装置的误动作;电流负反馈接触不良,电流限幅电路和限幅值的误差,可控硅组件等等问题,最后将这两个故障的原因归结为干扰信号的影响.

2󰀁电器故障分析

格林森645型螺旋伞齿轮铣齿机床转台采用直流伺服电机驱动,驱动电源为双环控制系统,主回路为双返显形可控整流电路,系统结构在母板的基础上由6块插件板组成,其作用是将50Hz的交流电可控整流成直流,供应直流伺服电机的电枢和磁场,从而实现电机的正反向稳定运行.控制器主要结构如图2所示:

3󰀁故障确定及排除

首先用示波器监测可控硅正、反组触发脉冲信号,发现在保险熔断的瞬间,正、反组触发脉冲信号发生切换.进一步对系统触发电路进行检测分析,发现该系统的触发信号由三极管输出,经由脉冲变压器耦合触发可控硅;脉冲变压器的初级公共端与给定电源的公共端直接相连,如果给定电源接触不良,势必会造成触发脉冲的切换混乱.在此基础上,单独检验给定电源组件,发现在机床运转时,电气控制箱会发生比较大的震动,造成给定电源送电时有时无.拔下给定电源组件,经仔细检查发现给定电源变压器虚焊.经现场重新焊接加固,排除了故障,分度机构重新恢复了正常工作.

4󰀁结󰀁语

图2󰀁电气控制器主要结构

类似格林森螺旋伞齿轮铣齿机分度机构的机械结构,在现代加工机床中还有很多,其故障排查分析中,多从大的结构原理着手,排除比较明显的机械故障,从电器控制上排除明显的动作失误,仔细寻找引起故障的蛛丝马迹.由此解决了不少生产设备的故障难题,收到了良好的效果.󰀁

从电动机不加给定电流产生瞬间动作,到电机在正常运行时忽然熔断主回路保险分析,产生电机瞬间动作的原因,是有干扰信号直接加在触发器上,使可控硅误触发,引起速度调节器和电流调节器的零点误差;连锁装置的误动作.经分析产生主回路保险熔断的原

参考文献:

[1]󰀁黄󰀁平.常用机械零件及机构图册[M].北京:化学工业出版社,1999.392-413.[2]󰀁濮良贵.机械设计[M].北京:高等教育出版社,1997.389-408.[3]󰀁孙󰀁桓,陈作模.机械原理[M].北京:高等教育出版社,1997.196-227.[4]󰀁黄󰀁真.空间机构学[M].北京:机械工业出版社,1991.113-120.

(下转第40页)

󰀁󰀁󰀁40󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁中原工学院学报󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁2004年󰀁第15卷󰀁

颜色相同的情况.

4󰀁结󰀁论

三刺激值配色法需要给定染料初始浓度进行迭代计算,反射光谱配色法只适用于染样与标样材质相同,

先用反射光谱配色法求得初始浓度,然后应用三

刺激值配色法计算精确配方,消除了迭代运算中可能出现的不收敛情况,色差也较小.

参考文献:

[1]󰀁徐󰀁行,潘忠诚.颜色测量在纺织工业中的应用[M].北京:纺织工业出版社,1988.213-223.

[2]󰀁RoderickMcDonald.ColourPhysicsforIndustry[M].Bradford:TheSocietyofDyersandColourists,1997.209-223.

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TheUseofTristimulusandSpectrophotometricAlgorithmsofComputerColorMatching

LIRong,GUFeng

(NationalEngineeringResearchCenterforDyeingandFinishingofTextilesDonghuaUniversity,Shanghai200051,China)󰀁󰀁Abstract:󰀁Theprinciplesoftristimulusandspectrophotometricalgorithmsofcomputercolormatchingareintroduced.Andthecolormatchingresultsarelistedbythesetwomethods.Thus,anewcolormatchingmethodisputforwardandsatis-factorycolormatchingresultsaregained.

Keywords:󰀁tristimulusalgorithm;spectrophotometricalgorithm;colormatching

(上接第32页)

FailureAnalysisoftheGraduatedMechanisminBevel

HelicalGearMillingMachine

LIANGMu,MEIYing,LIGe

(ZhongyuanInstituteofTechnology,Zhengzhou450007,China)

󰀁󰀁Abstract:󰀁Themachinery,electricityandhydraulicinthegraduationmechanismoftheGleasonbevelgearmillingma-chinehavebeenanalysized.Theinnerstructurecomposition,theworkingprincipleandthepossiblefailureofthismechanismhavebeendiscussedinthispaper.Themethodsofremovingtheobstacleswhenthegraduationfailureappearsinthismecha-nismhasbeenintroducedindetail.

Keywords:󰀁gearmillingmachine;planetcarrier;graduatedshafts;interruptedsignals;failureanalysis