【摘要】對(duì)國(guó)內(nèi)外旋轉(zhuǎn)機(jī)械自動(dòng)平衡研究進(jìn)行了較全面的綜述，并對(duì)各種形式自動(dòng)平衡裝置的特點(diǎn)和可行性進(jìn)行了分析。為把有關(guān)資料系統(tǒng)化，提出對(duì)自動(dòng)平衡裝置的基本要求，作為設(shè)計(jì)自動(dòng)平衡裝置時(shí)的參考。

　　【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)子,自動(dòng)動(dòng)平衡,自動(dòng)平衡裝置,旋轉(zhuǎn)機(jī)械,機(jī)械工程師論文

　　我廠產(chǎn)品汽車變速箱的常嚙合齒輪和高速齒輪果用絡(luò)桿砂輪磨齒機(jī)磨削齒形，以提高齒形精度，降低變速箱工搶時(shí)的吸畝.齒輪材料為20grmnt滲碳悴火，硬度HRC58-63;齒輪模數(shù)為3mm和3.5mm;精度5一6級(jí)(GB10095-88)所用砂輪規(guī)格$400*203*100mun磨削時(shí)，砂輪的不平衡不僅會(huì)降低磨削質(zhì)量，而且會(huì)加速磨齒機(jī)土軸、軸承的磨損.縮短機(jī)床壽命；因此新砂輪在車床或?qū)Ｓ脵C(jī)床上開(kāi)好齒摘，裝上磨齒機(jī)前，先要在平衡架上進(jìn)行靜平衡，裝在磨齒機(jī)上以后還必須進(jìn)行動(dòng)平衡。我廠現(xiàn)采用改裝的}i一18磨床砂輪全自動(dòng)動(dòng)平衡儀，裝在磨齒機(jī)上，對(duì)砂輪不平衡狀態(tài)隨時(shí)進(jìn)行槍截和補(bǔ)償，使砂輪娘終保持高度的平衡狀態(tài)，保證了齒輪齒面粗糙度和齒形精度的質(zhì)量要求。

　　一、ZPD-18砂輪全自勸勸平衡儀的特點(diǎn)

　　磨削過(guò)程中的砂輪平衡狀態(tài)，由徽電砂監(jiān)側(cè)、數(shù)碼顯示。如果平衡狀態(tài)變化，可在數(shù)分鐘內(nèi)自動(dòng)調(diào)整。使砂輪始終工作在平衡狀態(tài)，可起到延長(zhǎng)主軸、軸承的工作精度和壽命.省時(shí)，省力的作用，且裝拆方便。

　　二、ZPD-18動(dòng)平衡儀的組成與平衡旅理動(dòng)平衡儀由平衡頭、振動(dòng)傳感器、電腦控制箱蘭部分組成。結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、重量輕，使用安裝方便快捷，平衡精度高，平衡能力大。圖I是動(dòng)平衡儀的工作原理留。根據(jù)砂輪不平衡激振力引起的磨架振動(dòng)位移量與不平衡量成正比的原理。振動(dòng)傳感器安裝在砂輪架上，抬取磨架的振動(dòng)，井將振峨轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)。電腦控制箱根據(jù)此信號(hào)的大小.反復(fù)駐動(dòng)平衡頭內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng).通過(guò)傳動(dòng)裝置，健平衡頭中的補(bǔ)償質(zhì)量(偏重齒洲)與砂輪的殘留不平衡t相抵消，磨架的振動(dòng)逐漸減到最小值，以保證砂輪在允許平衡精度內(nèi)。

　　圖2是平衡頭的示愈圖。其中M1和M2為徽型直流何服電動(dòng)機(jī)，通過(guò)碳刷滑環(huán)與電機(jī)控制箱相連，電動(dòng)機(jī)可作正反向轉(zhuǎn)動(dòng).并分別通過(guò)相同的兩套傳動(dòng)裝置(兩級(jí)螺旋齒輪和一級(jí)內(nèi)齒轉(zhuǎn))使平衡補(bǔ)償質(zhì)量偏重內(nèi)齒.)轉(zhuǎn)動(dòng)，瓶為砂輪系統(tǒng)的不平衡級(jí).m1和M2兩分別為兩偏重內(nèi)齒圈的平衡量(m1=m2)、m1為m2和恤的合成平衡補(bǔ)償量，當(dāng)調(diào)整到使m1和m2的幅值柑等面相位相反時(shí)，砂輪系統(tǒng)就達(dá)到了平衡，此時(shí)磨架的振動(dòng)亦減到最小值。ZPD一18動(dòng)平衡儀由于是根據(jù)扁架的振動(dòng)來(lái)進(jìn)行平衡的，因此它能大幅度提高平衡精度。通常，平衡架的靜平衡精度〔砂輪系統(tǒng)的偏心量)為百分之幾毫米，而該動(dòng)平衡儀的平衡精度可達(dá)到千分之幾到萬(wàn)分之幾毫米。

　　三、zpD一18動(dòng)平衡儀的安裝

　　整套動(dòng)平衡儀安裝連接示意見(jiàn)圖1。安裝振動(dòng)傳感器時(shí)，其軸線水平并在砂輪軸線的垂直面內(nèi)，且應(yīng)安裝在磨架振動(dòng)最大的地方，一般在靠近砂輪的前軸承外殼處或罩殼上。平衡頭外形尺寸見(jiàn)圖3，其安裝方式見(jiàn)圖4。連接法蘭盤(pán)的安裝步驟如下(圖5)。

　　1.將連接法蘭盤(pán)左端面在平面磨床上磨去0.1一0.么lml。

　　2.將連接法蘭盤(pán)擰緊在磨齒機(jī)砂輪主軸上。

　　3.用擰緊法蘭扳手將連接法蘭盤(pán)進(jìn)一步擰緊。

　　4.擰緊兩只防松緊定螺釘，防止法蘭盤(pán)在磨削時(shí)振動(dòng)。

　　5.換砂輪拆卸連接法蘭前，先將兩只防松緊定螺釘松開(kāi)。連接法蘭盤(pán)一頭擰在砂輪主軸螺紋上(代替原來(lái)的緊固螺母)，另一頭用以固定平衡頭。連接法蘭應(yīng)使平衡頭盡可能與砂輪對(duì)稱中心線接近，并貼近砂輪法蘭盤(pán)，以減少附加產(chǎn)生的振動(dòng)不平衡力矩。連接法蘭在安裝時(shí)應(yīng)注意擰緊并防松。平衡頭安裝好后，應(yīng)將控制電纜與機(jī)床相對(duì)固定，以防止跟轉(zhuǎn)，但須注意留有一定的松動(dòng)余量。

　　四、注意事項(xiàng)及維護(hù)

　　1.當(dāng)“超差”燈亮?xí)r注意觀察周圍是否有大的振動(dòng)設(shè)備(如龍門(mén)刨床、沖床、空氣錘、摩擦壓力機(jī)等)在干擾，或是否正處在加工工件與砂輪接觸階段，不要一超差即去按“自動(dòng)”按鈕。因?yàn)橐坏﹦?dòng)平衡結(jié)束后，其平衡狀態(tài)如同靜平衡校好后一樣，是不會(huì)輕易改變的。

　　2.更換新砂輪時(shí)，先將裝上法蘭盤(pán)的砂輪開(kāi)好齒槽進(jìn)行靜平衡，然后把砂輪裝在磨齒機(jī)砂輪主軸上，再裝上平衡頭進(jìn)行動(dòng)平衡;動(dòng)平衡基本符合要求后，用金剛輪、金剛筆對(duì)砂輪齒槽齒面、齒根及外圓進(jìn)行粗修整;拆下砂輪重新做一次靜平衡，裝機(jī)后再對(duì)砂輪齒槽進(jìn)行精修整，而后用動(dòng)平衡儀進(jìn)行隨機(jī)平衡。這樣磨出的齒輪，齒形、齒向精度能達(dá)到3一4級(jí)，表面粗糙度Ra<0.印m。

　　3.振動(dòng)傳感器是高精度、高價(jià)格的設(shè)備，須避免直接敲打和大的振動(dòng)，特別是在裝拆砂輪前，為避免損壞傳感器，須將其擰下并妥善放好。

　　4.平衡頭使用3年左右須更換內(nèi)部的碳刷。更換方法十分簡(jiǎn)單，只須擰開(kāi)銅蓋上的三只M3螺釘，取下銅蓋，將已磨損的碳刷拔出，插人新的碳刷(注意將碳刷的小頭插人)，再擰上銅蓋，最好先用無(wú)水乙醇擦洗一下銅蓋內(nèi)的滑環(huán)。

　　5.儀器前面板的按鈕為PVC觸摸鍵，操作時(shí)應(yīng)避免用尖銳的物件觸及以免損壞。

　　6.每次裝平衡頭前應(yīng)先確保連接法蘭已擰緊并防松，以免發(fā)生意外。

　　7.控制電纜與平衡頭是連在一起的，不能擰下，也不要提拉該控制電纜及其連接部分，以免損壞。

　　8.若一次平衡不理想，可再次按下“自動(dòng)”按鈕，直至理想為止。

　　ZPD一18磨床砂輪全自動(dòng)動(dòng)平衡儀平衡范圍大、平衡精度高;操作方便，性能可靠穩(wěn)定，故障率低;可隨機(jī)隨時(shí)跟蹤平衡，確保磨削齒輪的質(zhì)量;而且價(jià)格較低，只需花費(fèi)1萬(wàn)多元。如果購(gòu)置一臺(tái)落地式動(dòng)平衡機(jī)，需5萬(wàn)元以上。ZPD一18動(dòng)平衡儀還適用于外圓磨床、無(wú)芯磨床、曲軸磨床、導(dǎo)軌磨床、軸承磨床、凸輪磨床、活塞磨床、平面磨床等，能顯著提高磨削質(zhì)量(粗糙度、波紋度)、減小機(jī)床振動(dòng)，延長(zhǎng)磨床砂輪主軸及軸承的壽命，具有推廣價(jià)值。

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