自动进刀结构的设计与制造

汽车制动鼓是汽车制动系统零件之一。在安装之前需对其工作表面进行定位镗削，以减小安装后出现的形位误差。笔者与宝鸡市第一汽车运输公司修配厂共同设计制造了简易制动鼓镗削机，经使用效果良好。本文主要介绍该机自动进刀结构的设计原理。

图1 渐开线少齿差行星传动及外啮合差动原理

1 原理

渐开线少齿差行星传动原理就是利用渐开线内齿轮和外齿轮，使其齿数差为1至3的一种啮合传动。它的啮合过程如图1a)所示，内齿轮b固定不动，行星轮g安装在偏心轴(系杆H)上。当系杆H旋转时，行星轮g的轮齿与内齿轮b的齿依次相啮合，当系杆H转过一周时，由于行星轮比内齿轮少一个(或几个)齿，致使行星轮不能复原到初始啮合位置，而错过一个(或几个)齿相啮合，这就相当于行星轮向反方向转过了一个齿的角度2π/z_g,若z_b-z_g=z,则行星轮向反方向转过了2×2π/zg角度，其它类推。

2 机构变形

少齿差行星传动机构在工程中应用较为广泛，这种机构一般为内啮合传动形式。本人在设计简易汽车制动鼓镗削机的进刀机构时，利用了该机构的差动原理，而具体结构则采用了外啮合传动形式，其原理如图1b)所示：齿轮K与齿轮2的直径相同，只是齿轮K比齿轮2多一个齿，K与丝母固定联结，丝母连同K可在半圆架板1内转动(见图2)；齿轮2与丝杆用导向平键联结。当拔出手柄时，轴9端面键与齿轮联结，此时，齿轮10同时与齿轮K和齿轮2啮合。由于齿轮K比齿轮2多1个齿，所以每转一周两齿轮相错一个齿厚的角度，当转过z_k圈后(z_k为齿轮K的齿数)，丝母在丝杆上旋转了一周，这样，丝杆将大刀台5向前推进一个螺距。若将手柄推入，齿轮10与轴9端面键脱离，齿轮不转，进刀运动停止。

1.半圆架板 2.联接丝杠齿轮 3.丝杠 4.支架 5.大刀台 6.小刀架 7.装刀筒 8.主轴端盖 9.轴 10.输入进给运动齿轮 11.皮带轮 12.箱体 13.电器箱 14.底座 15.电机
图2 简易汽车制动鼓镗削机

3 机器构造

见图2。

总体结构
本机由底座14、箱体12、刀台及自动走刀机构1-10、电器控制箱13等几部分组成。当开机后，电机15经皮带轮11将运动输入箱体12,通过两级减速后1999.5由主轴8输出。主轴8前端为螺纹，装上特制的前后两圆锥块，旋紧螺母即可将装在法兰盘上的制动鼓压紧在主轴上，且前后两圆锥块起定心作用。
走丝杆进刀
该机的走刀系统采用与传统的走丝母结构相反的形式，即采用走丝杆的方式。这种方式最大的特点是结构简单，它省略了走丝母结构中复杂的操纵机构，这对于机加能力有限的汽车修理厂来说是必要的。

4 操纵特点

操纵者将需加工的制动鼓上好、对刀，拔出手柄就可以自动进行镗削。制动鼓镗好后，限位开关自动停车，蜂鸣器告知。该机可以快速人工退刀：丝杆末端有方柄，退刀时插入手把反向摇回大刀即可。

5 几个问题

轴向力的作用
为减小因镗削轴向力造成的齿轮K与齿轮2及支架之间的摩擦，该机在以上两处装有端面轴承或黄铜隔垫。
选用变位齿轮
理论上讲，齿数不同的两齿轮在同一轴上同时与一齿轮啮合，如果仍采用标准齿轮则会发生干涉现象，为此应选用变位齿轮。
齿数差对加工表面粗糙度的影响
如前所述，每转一周齿轮K与齿轮2相互错过了一个齿厚的角度，即：2π/z_k,若齿数差△z=z_k-z₂=z,kk则两轮相互错过2×2π/z_k角度，如此类推。不难看出，△z值越大，进刀量就越大，加工表面的粗糙度越大，这也是本机器选用齿数差为1的原因之一。

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齿轮制动系统

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