12″分度盤是1980年隨高速拉床一起從英國(guó)引進(jìn)的，已使用了20多年。在2005年12月份，經(jīng)對(duì)分度盤分解檢查后發(fā)現(xiàn)，蝸輪蝸桿磨損。由于國(guó)外訂貨周期太長(zhǎng)，費(fèi)用又高，必須先對(duì)舊分度盤進(jìn)行修復(fù)，但是蝸輪蝸桿的參數(shù)又不好確定。經(jīng)詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)，該蝸輪蝸桿的齒厚不相等，從一端到另一端是逐漸變厚的，左右齒側(cè)的齒距也不相等，初步測(cè)量同一測(cè)的齒距相等，查閱相關(guān)資料后確定傳動(dòng)副類型為雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)量，并查閱了有關(guān)資料及計(jì)算，確定蝸桿類型為阿基米德螺線，結(jié)構(gòu)為雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿傳動(dòng)。蝸桿示意圖如圖1所示，蝸輪示意圖如圖2所示。

    圖1    蝸桿示意圖

    圖2    蝸輪示意圖

    ①幾何參數(shù)的測(cè)量

    a．蝸桿頭數(shù)：Z1=1；蝸輪齒數(shù)：Z2=60。

    b．蝸桿齒頂圓直徑：da1=Φ59.26～Φ59.3mm（游標(biāo)卡尺測(cè)量）。

    蝸輪齒頂喉圓直徑：da2=Φ261.56mm（游標(biāo)卡尺和滾棒測(cè)量）。

    c．蝸桿的齒牙高度：9.5～9.7mm。

    d．蝸桿齒軸向齒距：Px。

    由于該蝸桿的齒厚由一端到另一端是逐漸增厚的，初步用直尺測(cè)量左右齒面同側(cè)齒距基本相等，而兩側(cè)不等，在螺距測(cè)量?jī)x上測(cè)得左右齒面螺距數(shù)據(jù)如表1所示。

    表1    蝸桿左、右齒面螺距變量表    mm

    e．蝸桿螺牙齒形角：α=14°30′，取αZ1=αy1=14°30′。

    f．蝸桿蝸輪嚙合中心距：α=152.4mm（在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上測(cè)量）。

    ②確定基本參數(shù)

    a．蝸桿類型：阿基米德螺旋線。

    在20倍投影儀上放大蝸桿軸向切面上的齒形為直線。

    b．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)確定模數(shù)值、徑節(jié)值或周節(jié)值。

    （模數(shù)）

    （徑節(jié)）

    （周節(jié)）

    該蝸桿蝸輪應(yīng)為徑節(jié)制D=6

    對(duì)應(yīng)模數(shù)為m=25.4÷6=4.233

    ③參數(shù)設(shè)計(jì)(單位：mm)

    嚙合中心距a=15 2.4

    蝸桿公稱軸向節(jié)距 

    蝸桿的公稱模數(shù)m=4.233

    蝸桿的特性系數(shù) 

    蝸桿公稱節(jié)圓直徑d1=m·q=4.233×12.006=50.8

    蝸桿齒頂圓直徑da1=(q+2f)m=(12+2)×4.233=59.26

    蝸桿的公稱導(dǎo)程T=Z1·Px=13.299

    蝸桿左齒面導(dǎo)程及模數(shù)Pbz=13.388    mz=4.262

    蝸桿右齒面導(dǎo)程及模數(shù)Pby=13.210    my=4.205

    蝸桿公稱節(jié)圓上左齒面螺旋線升角γZ

    蝸桿公稱節(jié)圓上右齒面螺旋升角γY

    蝸桿每單位軸向移動(dòng)調(diào)節(jié)消除的側(cè)隙 

    蝸輪公稱節(jié)圓直徑d2=m·Z2=4.233×60=254

    蝸輪喉圓直徑da2=m(Z2+2f)=4.233×(60+2×1) =262.45

    蝸輪左齒面節(jié)圓壓力角  αZ2=αZ1=14°30′

    蝸輪右齒面節(jié)圓壓力角  αY2=αY1=14°30′

    蝸桿公稱齒法向齒厚 

    蝸輪公稱節(jié)圓齒厚Si=6.207（計(jì)算略）

    在測(cè)繪已磨損的雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿時(shí)，一定要選在未磨損或磨損輕微的部位進(jìn)行測(cè)量，多測(cè)幾個(gè)點(diǎn)，取其平均值，這樣可以縮小與原設(shè)計(jì)參數(shù)的誤差；根據(jù)測(cè)繪的數(shù)值，經(jīng)過(guò)計(jì)算，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)的模數(shù)、徑節(jié)、周節(jié)進(jìn)行比較，確定該蝸輪蝸桿屬于那一種類型及基本參數(shù)；雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿公稱模數(shù)和普通蝸輪蝸桿的模數(shù)確定原則相同，所不同的是在雙導(dǎo)程蝸桿中公稱模數(shù)是用于計(jì)算公稱螺距，公稱節(jié)圓等參數(shù)，但是實(shí)際的螺距、節(jié)圓是用左、右齒面模數(shù)來(lái)計(jì)算的，公稱模數(shù)是左右模數(shù)的計(jì)算基準(zhǔn)，同時(shí)也是雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿中公稱齒厚的計(jì)算依據(jù)。

    (4)結(jié)論

    測(cè)繪雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿，一定要注意測(cè)量記錄每一組尺寸，詳細(xì)查閱各國(guó)的蝸輪蝸桿標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)分析、計(jì)算，正確選擇模數(shù)、導(dǎo)程、中心矩等主要參數(shù)，才能使得新制作或修復(fù)的蝸輪蝸桿符合原始設(shè)計(jì)和分度精度的要求。此次通過(guò)測(cè)繪、分析和采用修復(fù)蝸輪，重做蝸桿的辦法，不但使得分度盤的分度誤差由原來(lái)的50多秒提高到40s以內(nèi)，而且降低了維修成本，極大地緩解了生產(chǎn)急需，并對(duì)其他分度盤上的雙導(dǎo)程蝸輪蝸桿的測(cè)繪、修復(fù)有一定參考價(jià)值。

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