球头组件扭力测量装置

    在机械构件中,有一类球头组件,如万向节、汽车转向球头销等,铆合组装后的精度很难保证。若铆得过紧,转动时不灵活;若铆得过松,则满足不了使用要求。为确保转动灵活性和使用精度的要求,必须在铆合过程中控制允许的扭矩,为此我们设计了球头组件扭力测量装置。

    球头组件扭力测量装置的主要技术规格如下:

    主轴转速:3r/min

    扭力测量范围:10~50 N·m

    扭力测量精度:±3%

    工件直径范围:Φ15~Φ21 mm

    减速器速比:1/20

    永磁低速同步电动机转速:60 r/min

    永磁低速同步电动机功率:70W

    扭力测量装置与主轴动摆式油压机配套使用。该测量装置的组成及工作原理如下:

    测量装置由油压机床身1、减速器3、夹具6、扭力传感器12、电机16等组成,见图1。其中件9、10、13、14、15、17称为扭力检定部分。该装置通过底板2固定在油压机床身1底部内。油压机在进行球头铆合的同时,工件(球头销)由自动定心夹具通过扭力测量装置带动慢速转动,并通过扭力传感器测量转矩。当达到允许转矩后,自动停止铆合,扭力测量装置停止工作,完成一个球头件的铆合组装。

    扭力传感器每工作一段时间后要进行精度检验。检验时,将扭力检定部分装上,其中扭力检定架9装在油压机床身的侧边,并将螺纹接套5、夹具6卸下,将扭力检定扳手10套在扭力传感器的轴端,通过钢丝绳14、滑轮13将力转至铅垂方向,再用砝码加载测五点,即10N·m, 20N. m, 30N. m, 40N. m,50N.m。

    测量装置的夹具结构及原理如下:

    该夹具为自动定心并夹紧的快速夹具,结构如图2所示。它由夹紧凸轮1、保持架2、夹紧钢球3、弹簧挡圈4,5、向心球轴承6、夹具体7、防尘盖8等组成。当传动装置带动夹具体7逆时针方向(图中箭头方向)旋转时,通过夹具凸轮1推动夹紧钢球3同步径向移动,直至夹紧工件为止,这时工件随夹具一道转动。

    球头件的铆合组装,以往只凭经验控制铆合的扭矩,很难保证使用精度的要求,废品率很高。每组合一件都要对其进行检查,加工效率很低。针对这一情况我们设计了该装置。该扭力测量装置可以定量并按着每件的实际状况进行铆合组装,因而能保证加工质量与精度,满足使用要求。经某微型车厂实际使用证明,使用该装置后,废品率大大降低。因铆合组装一批球头件后只需检查一次即可,故提高了生产效率,降低了成本。

    结束语

    我们用以上办法对数台机床进行了整改,对提高机床的刚性起到了一定作用,较好地解决了崩刀问题,用户比较满意。