一、 傳動裝置的防護(hù)

機床上常見的傳動機構(gòu)有：齒輪嚙合要構(gòu)、皮帶傳動機構(gòu)、聯(lián)軸器等。這些機構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)著，人體某一部位有可能被帶進(jìn)去而造成不幸事故，因而有必要把傳動機構(gòu)危險部位加以防護(hù)，以保護(hù)操作者的安全。

在齒輪傳動機構(gòu)中，兩輪開始嚙合的地方最危險，見圖1。

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圖1 齒輪傳動

皮帶傳動機構(gòu)中，皮帶開始進(jìn)入皮帶輪的部位最危險，見圖2。

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圖2 皮帶傳動

聯(lián)軸器上裸露的突出部分有可能勾住工人衣服等，使工人造成傷害，見圖3。

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圖3 聯(lián)軸器

所有上述危險部位都應(yīng)可靠地加以保護(hù)，目的是把它與工人隔開，從而保證安全。

1． 齒輪嚙合傳動的防護(hù)

嚙合傳動有齒輪（直齒輪、斜齒輪、傘齒輪、齒輪齒系）嚙合傳動、蝸輪蝸桿、鏈條傳動等種。這里僅對齒輪嚙合傳動的防護(hù)裝置作討論。

齒輪傳動機構(gòu)必須裝置全封閉型的防護(hù)裝置，應(yīng)該強調(diào)的是：機器外部絕不允許有裸露的嚙合齒輪，不管嚙合齒輪處在何種位置，因為即使嚙合齒輪處在操作工人不常到的地方，但工人在維護(hù)保養(yǎng)機器時有可能與其接觸而帶來不必要的傷害。在設(shè)計和制造機器時，應(yīng)盡量將齒輪裝入機座內(nèi)，而不使其外露。對于一些歷史遺留下來的老設(shè)備，如發(fā)現(xiàn)嚙合齒輪外露，就必須進(jìn)行改造，加上防護(hù)罩，齒輪傳動機構(gòu)沒有防護(hù)罩不得使用。

防護(hù)裝置的材料可用鋼板或有金屬骨架的鐵絲網(wǎng)，必須裝固牢靠，并保證在機器運行過程中不發(fā)生振動。并且要求裝置合理，防護(hù)罩的外殼與傳動機構(gòu)的外形相符，同時要便于開啟，便于機器的維護(hù)保養(yǎng)，也就是要求能方便地打開和關(guān)閉。為了引起工人的注意，防護(hù)罩內(nèi)壁應(yīng)涂成紅色，最好裝電器聯(lián)鎖，使得防護(hù)裝置在開啟的情況下機器永遠(yuǎn)停止運轉(zhuǎn)。另外，防護(hù)罩殼體本身不應(yīng)有尖角和銳利部分，并盡量使之既不影響機器的美觀，又起到安全作用。

2． 皮帶傳動機械的防護(hù)

皮帶傳動的傳動比精確度較齒輪嚙合的傳動比差，但是當(dāng)過載時，皮帶打滑，起到了過載保護(hù)作用，皮帶傳動機構(gòu)，傳動平穩(wěn)，噪音小，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。因此皮帶傳動機構(gòu)廣泛應(yīng)用于機械傳動中。但是，由于皮帶因摩擦后易產(chǎn)生靜電放電現(xiàn)象，故不能用于容易發(fā)生燃燒或爆炸的場所。

皮帶傳動機構(gòu)的危險部分是：皮帶接頭處、皮帶進(jìn)入皮帶輪的地方、如圖4中箭頭所指部分。因此要加以防護(hù)。

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圖4 皮帶傳動危險部分

皮帶防護(hù)罩與皮帶的距離不要小于50mm，設(shè)計要合理，不要影響機器的運行。一般傳動機構(gòu)離地面2m以下，要設(shè)防護(hù)罩。但在下列三種情況下，即使在2m以上也應(yīng)加以防護(hù)：

（1） 皮帶輪之間的距離在3m 以上；

（2） 皮帶寬度在15cm以上；

（3） 皮帶回轉(zhuǎn)的速度在9m/min以上。

這樣萬一皮帶斷裂時，也不致于落下傷人。

皮帶的接頭一定要牢固可靠，安裝皮帶要做到松緊適宜。皮帶傳動機構(gòu)的防護(hù)方法可采用將皮帶全部遮蓋起來的方法，或采用防護(hù)欄桿防護(hù)。

3． 聯(lián)軸器等的防護(hù)

一切突出于軸面而不平滑的東西（鍵、固定螺釘?shù)龋┚黾恿溯S的危險因素。聯(lián)軸器上突出的螺釘、銷、鍵等均可能給工人帶來傷害。因此對聯(lián)軸器的安全要求是沒有突出的部分，也就是采用安全聯(lián)軸器。但這樣還沒有徹底排除隱患，根本的辦法就是加防護(hù)罩，最常見的是Ω型防護(hù)罩。

軸上的鍵及固定螺釘必須加以防護(hù)，為了保證安全，螺釘一般應(yīng)采用沉頭螺釘，使之不突出軸面，而增設(shè)防護(hù)裝置則更加安全。

二、 操縱機構(gòu)

機床的操縱機構(gòu)的主要作用是改變齒輪箱內(nèi)各個或各組滑移齒輪或離合器的位置，來變換運動的速度和方向，控制輔助運動。

工人每天頻繁接觸操作機構(gòu)，如果設(shè)計得不合理，就會使工人操作時動作緊張，容易造成操作失誤，引起事故的發(fā)生。所以，無論設(shè)計哪種操縱機構(gòu)（手柄和按鈕），都應(yīng)盡量符合下列基本的安全要求，即：生產(chǎn)者在操縱時不需要離開或稍離開一點原有的工作位置，保持身體的自由狀態(tài)，便于工人正確地進(jìn)行操作，并且在完成操作中盡量減少工人的體力消耗。

為了達(dá)到上述要求，使工人能在迅速、方便、省力的條件下進(jìn)行操作，減輕體力勞動的強度，故在設(shè)計、制造、安裝操縱機構(gòu)時要注意以下幾點：

1． 操縱時所需的力應(yīng)盡可能地小。不然，很容易使人疲勞。但為防止偶然開動，必須有一個可靠的定位。通常是用圓柱銷或用鋼珠后面帶一個彈簧的定位元件來定位的，所以操作力必須大于撥銷阻力或彈簧的預(yù)緊力。工人在正常操作時，手所能施出的力量和操縱器離地面的高度、施力的方向和用哪支手有關(guān)。在設(shè)計中一般不應(yīng)超過表1所列的數(shù)值。

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表1 允許操縱力（N）

在需要經(jīng)常操縱的地方，操縱力通常要比表內(nèi)數(shù)值小30%左右。也可設(shè)計成用腳操縱的機構(gòu)，這樣可以發(fā)揮出腳比手能施更大力的作用；另一方面，也可能使工人騰出手去完成其他的操作，提高效率。

為減少操縱力，通?？梢栽龃蟛倏v機構(gòu)傳動部分的速比。例如：加長手把的長度，為完成同一控制作用增大手把轉(zhuǎn)動的角度等。當(dāng)機床較大，手動較困難時，可采用機動裝置。

2． 合理地安裝操縱機構(gòu)的位置。在合理布置操縱機構(gòu)的高度以及離開工作者的橫向和深度時，一般高度不要超過1.6m或低于1m，兩邊離開人體的距離不大于0.8m。

操縱機構(gòu)布置的高度如超過1.6m或小于1m，均不適宜，這時將引起手臂肌肉過分緊張和身體過多的動作。同樣，當(dāng)離開人體的距離大于0.8m時，工人就不能保持原來的位置，造成多余的來回運動。

操縱機構(gòu)布置的深度一定要使工人伸手后即可操作，不容許身體往前傾斜或起顛起腳尖。否則，不僅會造成緊張，而且會因站不穩(wěn)而造成危險的后果。

3． 操縱機構(gòu)應(yīng)集中布置在不太大的面積上，位于相近的高度、橫向距離及深度，而且在工人正前面易接觸的地方。當(dāng)機床尺寸較大，或在加工過程中工人需要隨時站在機床旁的不同位置來觀察工作時，可以在機慶上裝上互鎖開關(guān)。一般普通車床上有兩個手柄控制主軸啟動和停止；萬能銑床在橫向工作臺和床身上各有一個按鈕來控制機床主軸的轉(zhuǎn)動。

4． 扳動手柄的方向必須與相應(yīng)機構(gòu)運動方向一致，以免和直覺印象相抵觸，從而引起危險。如：手柄和手輪順時針方向旋轉(zhuǎn)時相當(dāng)于向前或向上運動或機構(gòu)的工作行程程；反時針方向旋轉(zhuǎn)時，相當(dāng)于向后或向下或機構(gòu)的回程。

安置在進(jìn)刀軸上或工作臺上的手輪，在自動進(jìn)刀或快速回程轉(zhuǎn)動時，有可能打傷操作工人。設(shè)計時，應(yīng)把手輪空套在進(jìn)刀軸上，當(dāng)手動移動進(jìn)刀軸時，推動手輪使其與固定在進(jìn)刀軸上的牙嵌式離合器接合，這樣可以帶動進(jìn)刀軸移動。松開手輪時，由于裝在里面的彈簧的作用，手輪自動與牙嵌式離合器脫開，保證進(jìn)刀軸在機構(gòu)快進(jìn)或快速移動時，手輪不轉(zhuǎn)，保證安全。

5． 按鈕是操縱機構(gòu)中最方便的一種，不同作用的按鈕應(yīng)漆上不同顏色，一般按“開”漆上綠色；“停”漆上紅色，而且“?！钡陌粹o要突出機殼表面。例如平面磨床上的總停開關(guān)，非常醒目，遇到事故可以迅速切斷電源?！伴_”的按鈕則應(yīng)凹進(jìn)機殼表面或裝的護(hù)環(huán)，以防偶然開動。對“開”、“停”按鈕的排列，應(yīng)右面或上面是啟動，左面或下面是停止。若是手柄，則手運動方向自左至右或自下而上的是啟動；反之是停止。

6． 操縱手柄之間或相鄰機床表面之間，應(yīng)有足夠的距離，以免工人在操作時碰傷手或碰到其他操作手柄而引起意外。

以上有關(guān)手柄、手輪和按鈕的規(guī)定可見表2所述。

見表

表2 手柄、手輪和按鈕的規(guī)定

三、 制動裝置和保險裝置

（一） 制動裝置

金屬切削機床必須裝有良好的制動裝置。否則在關(guān)車后，由于慣性作用機床還會繼續(xù)運動。在此情況下，操作者往往會因急于調(diào)換刀具，測量尺寸，拆卸工件，用手按住卡盤而造成事故。所以，為了克服主軸的旋轉(zhuǎn)慣性，在軸上裝有鋼帶式制動器，通過杠桿拉緊包著閘輪的鋼帶，鋼帶上的剎車皮就包緊閘輪，起到制動作用。

（二） 保險裝置

保險裝置是一種能自動消除危險因素，避免事故發(fā)生的裝置。

在工作中，有時機器設(shè)備會過載，這種情況會引起設(shè)備的損壞而導(dǎo)致事故的發(fā)生。所以機器設(shè)備中應(yīng)有一種裝置，當(dāng)上述情況發(fā)生時，能自動地停止工作。

保險裝置一般分為破壞式和自動式兩種。

自動式：如在機床傳動中廣泛使用的摩擦片離合器，齒式離合器、滾珠式離合器，進(jìn)給傳動部分的脫落蝸桿機構(gòu)、液壓傳動中的安全閥等。

下面介紹一下脫落蝸桿機構(gòu)和互鎖機構(gòu)。

1． 脫落蝸桿機構(gòu)

脫落蝸桿機構(gòu)是防止過載、自動斷開進(jìn)給運動的機構(gòu)。圖5是脫落蝸桿示意圖，我們結(jié)合圖6的脫落蝸桿工作原理圖來研究。運動由光杠經(jīng)變向機構(gòu)傳給軸1，又通過萬向接頭2傳至軸3，蝸桿4是空套在軸3上，蝸桿4的右端是端面呈螺旋曲面的牙嵌式離合器6，牙嵌式離合器6的右半部其形狀如圖5右上圖所示，它是用花鍵與軸3連接，并靠彈簧7的壓力，使離合器處在結(jié)合狀態(tài)。于是，軸3轉(zhuǎn)動，通過離合器6而傳動蝸桿4，帶動蝸輪5轉(zhuǎn)動，從而使縱向或橫向的進(jìn)給運動能以實現(xiàn)。

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圖5 脫落蝸桿機構(gòu)示意圖

1―軸；2―萬向接頭；3―軸；4―蝸桿；5―蝸輪；6―牙嵌離合器；7―彈簧；8―杠桿；9―蝸桿支架；10―絞鏈；11―手柄；12―螺母

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圖6 脫落蝸桿工作原理圖

1―軸；2―萬向接頭；3―軸；4―蝸桿；5―蝸輪；6―牙嵌離合器；7―彈簧；8―杠桿；9―蝸桿支架；10―絞鏈；11―手柄；12―螺母

機床在切削過程中發(fā)生過載現(xiàn)象時，刀架溜板則不能移動，蝸桿就轉(zhuǎn)不動了，但這時光杠傳來的運動使軸3繼續(xù)帶離合器6的右半部轉(zhuǎn)動，軸向推力愈來愈大，于是使離合器的螺旋曲面，壓縮彈簧7推開離合器的右半部，它的臺肩又推動杠桿8繞軸心順時針轉(zhuǎn)動，脫開了蝸桿支架9，使軸3繞絞鏈10而向下脫落，蝸桿則不能與蝸輪嚙合，于是傳動被蝸桿切斷，自動進(jìn)給即停止。這樣就保證了機器設(shè)備不致于損壞。