高精度、高速度、大载荷轨道调节与锁紧机构设计讲述.doc

高精度、高速度、大载荷轨道 水平垂直调节机构的设计分析 （共 9 页） 编 制： 审 核： 校 对： 批 准： 湖北霍洛曼航空设备工程有限公司 2011.05.10 前 言 本文从轨道直线度的调节机构、水平度（即高低）的调节机构以及调节支座的固定三个方面进行了阐述，通过图示、分析和实例说明了两种机构的优劣。并得出了在高精度、高速度轨道和高精度、大载荷轨道（动态载荷轨道）设计施工中宜采用分离式调节锁紧机构，而不宜采用斜块式调节锁紧机构。 一、两种调节锁紧机构的工作原理 调节锁紧机构工作原理表 NO;001 序号 调节机构名称 工作原理 备注 1 斜块式调节锁紧机构 1、水平方向（轨道直线度）调节主要是通过与轨道中心线对应的螺栓2进行左右调节，由螺母1进行紧固放松； 2、高低调节（水平度）调节主要是通过与轨道中心线对应的螺栓4对斜块进行左右调节，利用斜块错位发生垂直方向位移调节轨道高低，由螺母3进行紧固放松； 见图（一） 2 分离式调节锁紧机构 1、、水平方向（轨道直线度）调节主要是通过水平支架两侧的侧向扣座和螺母对轨道进行左右调节； 2、高低调节（水平度）调节主要是通过轨底支撑板上下调整，通过支撑板上下螺母和扣板锁紧，保证轨道水平度； 见图（二） 二、水平调节——轨道直线度调节锁紧机构锁紧力的分析 众所周知，螺母的锁紧防松作用的大小（或者说好坏）主要取决于两个因素： 1、第一是螺纹的牙型，细牙优于粗牙，越是细牙螺纹，其锁紧防松作用就越好，这是不言自明的。由于粗牙螺纹的放松效果是螺纹中最差的，一般很少采用。 2、第二是锁紧螺母拧紧时在被锁紧的螺杆上产生的最大拉力在螺杆上响应的长度。很显然，螺杆上产生最大拉力的长度越长，锁紧防松的效果越好。 因此，在机械结构设计中采用螺母防松一般用在受拉螺杆上。对于受压螺杆来说，由于这种压力不产生防松作用，还减弱螺母的拉力。螺杆上产生的压力越大，减弱的程度也越大，因此，对于受压螺杆用螺母防松是不适宜的。 （一）斜块式调节锁紧机构水平调节受力分析 根据图（一）加以说明。 1、（a）是螺杆2上不受力时，用螺母1锁紧时，在螺杆2上产生拉力的大小和长度； 2、（b）是没有螺母1起作用，仅螺杆2左右调节轨道时产生的压力图； 3、（c）是（a）+（b）的结果，即螺杆2左右调节好轨道后，用螺母1锁紧时，螺杆2上产生力的叠加图，其受拉的长度已经减短； 4、（d）是轨道受侧向干扰附加在螺杆2上的压力； 5、（e）是（c）+（d）的结果。很显然，螺杆2上受拉力的长度更短了。 图一中BC段的实际长度为35mm，若螺母1最大锁紧力为10KN，螺杆2调节轨道的压力为5KN，拖车对轨道的水平侧向干扰压力为15KN的话（对80000kg重的拖车产生0.075g的横向过载时，在单个轮子上的侧向压力），螺母1产生的锁紧力在螺杆2上的影响范围： 1、由长度BC=35mm，缩短为B’C’=35/3=11.7mm，即螺纹由14扣减少为4.7扣； 2、若侧向干扰力在增加一倍以上，受拉螺杆的长度更短，螺纹仅剩1—2扣，根本起不到防松效果； （二）分离式调节锁紧机构水平调节受力分析 根据图（二）加以说明。像图（二）所示，螺杆始终处于受拉状态。 1、图（二）中所示螺母锁紧产生拉力的最大值贯穿在全螺杆上，其螺杆受拉区域为182mm； 2、（a）是轨道不受外力情况下，用螺母锁紧时，在螺杆上产生拉力的大小和长度； 3、（b）是轨道产生了一倍于螺母锁紧的侧向干扰力，在螺杆上产生拉力的大小和长度；它的出现不仅没有使螺杆产生压力，反而使拉力增加一倍。这充分说明受拉螺杆采用螺母防松效果最好。 三、高低调节--轨道水平度调节锁紧机构锁紧力的分析 （一）斜块式调节锁紧机构高低调节受力分析 1、详见图（一），该机构调节高低的斜形块角度为14°，当钢轨承受垂直向下压力为F（AC）时，在上斜形块上可分解为： a、斜面正压力F（AB）=F（AC）×Cin14°； b、沿斜面向下滑力F（BC）=F（AC）×Sin14°； c、而阻止下滑的摩擦力Fm=F（AB）×f,其中f为钢的摩擦系数f=0.15； d、则沿斜面剩余的下滑力Fxh= F（BC）-Fm = F（AC）×Sin14°- F（AC）×Ci