直齿罗拉滚齿形加工工艺及工装设计.pdf

1.罗拉的零件外形，结构特点，及加工工艺 罗拉是纺织机械中起喂给、牵伸、输出等作用的圆柱形回转零件，是英语词 “roller”的音译，有辊和轴的含义。广泛用于牵伸、梳理、输送等机构。按所 起的作用分为牵伸罗拉、喂给罗拉、紧压罗拉、工作罗拉等。牵伸罗拉是纺纱机 牵伸机构的主要零件， 由上罗拉和下罗拉成对组成罗拉拑口， 握持纱条进行牵伸。 罗拉的质量影响输出纱条的均匀度。在不加说明时，通常提到的罗拉即指牵伸下 罗拉，它是外圆有沟槽、滚花、或光滑表面的钢制细长轴,常沿纺纱机的全长将 若干根单节联接成整列，由传动机构积极传动。 它的主要技术特征是：①直径应与所纺纤维的长度、上罗拉加压、罗拉的轴 承距相适应，有足够的抗弯和抗扭刚度。②具有正确的沟槽齿形和符合规定的表 面光洁度，能有效握持纤维又不致损伤或钩住纤维。③具有较高的制造精度，有 互换性，以保证纺纱质量，减少因罗拉偏心，弯曲等机械因素造成纱条不匀。④ 表面耐磨而中心坚韧，常用 20 号钢渗碳淬硬或 45 号钢淬硬，也有用铬钼钢制造 的，有时还要进行耐腐蚀、防锈等表面处理。 沟槽罗拉的断面规定为具有梯形沟槽的齿轮形状。断面参数包括沟槽角 α、 沟槽深 h、节距 t、齿顶宽 b 以及罗拉外径和齿数。齿顶宽是与上罗拉接触的部 位，齿顶太窄容易损伤上罗拉和纤维，齿顶太宽则握持力降低。滚花罗拉又称皮 圈罗拉，断面是等分的夹角齿轮形状，圆柱表面是均匀分布的菱形凸块，要求能 避免皮圈打滑，但又不损伤皮圈。 按装配机台沟槽罗拉又分并条、粗纱、细纱 三大类。并条罗拉的齿顶宽、沟槽底宽、节距、沟槽角均比粗纱、细纱罗拉为大， 细纱罗拉的齿形相对较细较密。沟槽罗拉轴向的齿形方向有直齿、斜齿、人字齿 三种。斜齿罗拉和上罗拉的接触点分布均匀，使上罗拉回转平稳。人字齿罗拉相 邻沟槽的齿形方向相反、角度相等，有利于上下罗拉的平行。 除并条罗拉以外，粗纱和细纱罗拉都是以 4 锭、6锭、或 8 锭为一节,再逐 节联接。罗拉接头方式有螺纹联接、双头螺栓联接、多槽键联接以及早期的方榫 联接等。螺纹旋向有左旋和右旋。联接方式的选择应考虑罗拉正常旋转时螺旋愈 旋愈紧的原则。 罗拉轴承可以分滑动轴承和滚动轴承两类。 滑动轴承又分可脱卸的轴瓦式和 固定镶嵌的轴衬式。材料有铸青铜、铁基或铜基含油衬、尼龙或酚醛层压板等。 纺纱机械上所用的上罗拉，大多是表面包覆弹性物的，俗称皮辊。也有表面 光滑的，称铁辊或轻质辊，个别机器也采用沟槽罗拉。皮辊的表面包覆丁腈橡胶 的称为丁腈皮辊。上罗拉通常都由下罗拉摩擦传动，少数也有用齿轮传动的。喂 入牵伸机构的纱条具有一定的厚度，为了能均匀地握持纤维，又不损伤纤维，上 罗拉需包覆富有弹性的材料。这种弹性包覆物统称为皮壳 （或胶管）。皮壳在压 力的作用下产生压缩性变形，使皮辊与罗拉的实际握持拑口不是一条线,而是一 个面,形成控制纤维运动的摩擦力场。 皮辊由皮辊芯、皮辊铁 （钢）壳，轴承和皮壳组成。棉纺并条机等设备上用 的皮辊,用胶管套在皮辊芯上,也有的将丁腈橡胶直接浇注在皮辊芯上， 支承在两 端轴承处。棉、毛等纺纱机上用的皮辊每两锭成一套，皮壳套在两边的皮辊铁壳 上，支承在皮辊芯的中间。为增强铁壳与皮壳之间的结合力，铁壳表面有沟槽。 皮辊用的轴承有滑动轴承和滚动轴承两种。皮辊的规格、种类很多，直径精度和 表面光洁度要求较高，表面须经磨削加工。丁腈皮壳具有硬度和厚度均匀、无接 头、富有弹性、在重加压下不易产生永久压缩变形、耐磨、价格便宜以及可以用 不同的配方获得不同的性能，来适应各种工艺需要等优点，20 世纪 50 年代以来 已代替了用天然皮革和软木等做的皮壳。胶管用套或胶粘的办法装配在铁壳上。 用机械或气压使胶壳内径胀大后套在铁壳上的，称为套皮辊。用胶粘剂把胶管和 铁壳胶牢，可以避免在重加压下运转时胶管从铁壳上滑脱下来。也可以把丁腈橡 胶直接梳化在薄壁合金管上，再压配在铁壳上做成丁腈皮辊，装配方便，能承受 重加压，使用寿命较长。 皮辊的表面处理很重要，目的在于获得需要的摩擦系数值。摩擦系统太小， 握持力不足，牵伸过程不能正常进行；摩擦系数太大，纤维或整根须条容易绕到 皮辊上，造成断头或纱疵。须条绕在皮辊上的现象称为绕皮辊。皮辊的表面处理 方法有酸处理和涂料两类。使用渗透性的合成涂料，既能充分发挥橡胶弹性，又 能防止绕皮辊，耐久性也好。皮辊与纤维摩擦产生静电，也是绕皮辊的原因。在 胶管配方中加入高分子电解质或抗静电剂和使用合