辛向东

（方大炭素新材料科技股份有限公司）

　　作者对胀套式联接结构进行改造和重新设计，不仅达到了修复要求，并在生产实践中成功应用，取得了良好的使用效果。
　　机械传动在机械工程中应用非常广泛，主要是指利用机械方式传递动力和运动的传动。机械传动按传力方式，主要有链传动、齿轮传动及带传动等方式。
　　带传动是具有中间挠性件的传动方式，由于传动带富有弹性，并靠摩擦力进行传动，因此它具有结构简单，传动平稳、噪声小，能缓冲吸振，过载时传动带会在带轮上打滑，对其他零件起过载保护作用，适用于中心距较大的传动等优点，在机械传动中应用Z为普遍，特别是带传动中的V带传动，应用极为广泛。

　　带轮和轴的装配，Z常见的为键联接；但键联接由于带轮和轴的同心度不好，高速转动时会产生较大的振动，所以在一些高速机床和高精密机床上常选用胀紧套的结构形式。

　　1.问题的提出

　　我公司CGK62组合铣磨加工线的磨盘动力头（直径800mm），动力传递是通过直径300mm的带轮传动，该带轮通过胀紧套和轴装配联接。在长期运行过程中，由于磨盘的频繁启停，造成轴与胀紧套、胀紧套与带轮之间的胀紧失效打滑，丧失传动能力，其结构如图1所示。胀紧套的局部结构如图2所示，由开口外套、开口内套、拉紧套和12个M8内六方螺栓组成。

　　胀紧原理：通过螺栓把拉紧套2和拉紧套4向中间拉动，因拉紧套和开口内套之间为双向锥面接触，使开口内套的开口间隙、内径减小，从而让内套箍紧在传动轴上；同样，拉紧套和开口外套之间也为双向锥面接触，使开口外套的开口间隙、内径增大，从而让外套胀紧在带轮孔中。
　　通过分析，该结构胀紧套在制造过程中需控制好如下两点：
　　①内外套的双向锥度、两个拉紧套的锥度（共4个接触面）必须保持一致。②内套的内径与轴径、外套的外径与带轮内径两处的配合间隙要求必须相同。
　　以上两点的保证在零件制造过程中难度很大，而且在机械加工中必然会有误差产生，制造精度的提高必然增加制造成本。尤其是内套的内径与轴径、外套的外径与带轮内径两处配合间隙的不同会造成：①内套和轴箍死，拉紧套拉不动，但外套和带轮的胀紧力还不够，传动时外套和带轮之间打滑而发生丢转现象。②外套和带轮已胀紧，拉紧套已拉不动，但内套和轴的箍紧力还不够，传动时内套和轴之间打滑而发生丢转现象。
　　通过仔细分析和现场观察胀紧套的打滑研磨情况，发现主要发生在外套和带轮之间。通过和制造厂商联系，需把带轮和轴发到制造厂，重新修复带轮内孔后配做胀紧套，这样需一个月的工期，该机床需停工等待。
　　2.结构改进
　　经现场讨论后决定，改造胀紧套结构，利用公司内部机床自行加工制造。改进后胀紧套的新结构如图3所示。改进后胀紧套局部部件如图4所示，该结构也由五部分组成：外套压兰、开口外套、开口内套、内套压兰和12个M12内六方螺栓。内外套压兰分别在带轮两端面上配钻螺栓孔。

　　胀紧方法：先在带轮内孔中放入开口外套，外套压兰用螺栓和带轮把合固定，带轮连同开口外套一起套在轴上调整好装配位置（可另加工定位套实现定位）；轴头套上开口内套并插入外套中，用螺栓在带轮另一端面压上内套压兰，同时把内套推入外套中；继续紧固内套压兰螺栓，则可使内套箍紧在轴上的同时让外套胀紧在带轮孔中。
　　优点：该部件结构简单，胀紧过程只有一个接触面产生相对滑动，只需保证这一个接触面的锥度相同（原结构有四个接触面锥度均需相同）；无需要求内套与轴、外套与带轮的配合间隙相同；加工精度除锥度配合外，再无精度要求，制造简单、加工工期短。
　　3.效果分析
　　该胀紧套结构的改进大大缩短了修复时间，按正常返厂修复，至少需1个月以上，而且机床磨盘动力头轴需拆卸下来，修复后再重新安装。该动力头为精密加工动力头，重新装配后精度也会有变化；改造后无需拆卸动力头轴，所以精度不会变化。
　　使用该胀紧套修复费用低，正常返厂维修，来回运输费用加维修费需上万元；改造后公司内部加工费用不到1000元。

　　该部件改造后已连续使用7个月，效果很好，具有一定的推广价值。

来源：《金属加工（冷加工）》2016年第12期