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      蝸輪、蝸桿副的測繪與計算

      發布于:2022-05-10 15:33:32

        12″分度盤是1980年隨高速拉床一起從英國引進的,已使用了20多年。在2005年12月份,經對分度盤分解檢查后發現,蝸輪蝸桿磨損。由于國外訂貨周期太長,費用又高,必須先對舊分度盤進行修復,但是蝸輪蝸桿的參數又不好確定。經詳細檢查發現,該蝸輪蝸桿的齒厚不相等,從一端到另一端是逐漸變厚的,左右齒側的齒距也不相等,初步測量同一測的齒距相等,查閱相關資料后確定傳動副類型為雙導程蝸輪蝸桿。經過反復測量,并查閱了有關資料及計算,確定蝸桿類型為阿基米德螺線,結構為雙導程蝸輪蝸桿傳動。蝸桿示意圖如圖1所示,蝸輪示意圖如圖2所示。

        蝸桿示意圖

        圖1    蝸桿示意圖

        蝸輪示意圖

        圖2    蝸輪示意圖

       ?、賻缀螀档臏y量

        a.蝸桿頭數:Z1=1;蝸輪齒數:Z2=60。

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

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

        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,初步用直尺測量左右齒面同側齒距基本相等,而兩側不等,在螺距測量儀上測得左右齒面螺距數據如表1所示。

        表1    蝸桿左、右齒面螺距變量表    mm

        蝸桿左、右齒面螺距變量表

        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(在三坐標測量機上測量)。

       ?、诖_定基本參數

        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.根據測量數據確定模數值、徑節值或周節值。

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        該蝸桿蝸輪應為徑節制D=6

        對應模數為m=25.4÷6=4.233

       ?、蹍翟O計(單位:mm)

        嚙合中心距a=15 2.4

        蝸桿公稱軸向節距

        蝸桿的公稱模數m=4.233

        蝸桿的特性系數

        蝸桿公稱節圓直徑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

        蝸桿的公稱導程T=Z1·Px=13.299

        蝸桿左齒面導程及模數Pbz=13.388    mz=4.262

        蝸桿右齒面導程及模數Pby=13.210    my=4.205

        蝸桿公稱節圓上左齒面螺旋線升角γZ

        蝸桿公稱節圓上右齒面螺旋升角γY

        蝸桿每單位軸向移動調節消除的側隙

        蝸輪公稱節圓直徑d2=m·Z2=4.233×60=254

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

        蝸輪左齒面節圓壓力角  αZ2=αZ1=14°30′

        蝸輪右齒面節圓壓力角  αY2=αY1=14°30′

        蝸桿公稱齒法向齒厚

        蝸輪公稱節圓齒厚Si=6.207(計算略)

        在測繪已磨損的雙導程蝸輪蝸桿時,一定要選在未磨損或磨損輕微的部位進行測量,多測幾個點,取其平均值,這樣可以縮小與原設計參數的誤差;根據測繪的數值,經過計算,通過與標準的模數、徑節、周節進行比較,確定該蝸輪蝸桿屬于那一種類型及基本參數;雙導程蝸輪蝸桿公稱模數和普通蝸輪蝸桿的模數確定原則相同,所不同的是在雙導程蝸桿中公稱模數是用于計算公稱螺距,公稱節圓等參數,但是實際的螺距、節圓是用左、右齒面模數來計算的,公稱模數是左右模數的計算基準,同時也是雙導程蝸輪蝸桿中公稱齒厚的計算依據。

        (4)結論

        測繪雙導程蝸輪蝸桿,一定要注意測量記錄每一組尺寸,詳細查閱各國的蝸輪蝸桿標準,通過分析、計算,正確選擇模數、導程、中心矩等主要參數,才能使得新制作或修復的蝸輪蝸桿符合原始設計和分度精度的要求。此次通過測繪、分析和采用修復蝸輪,重做蝸桿的辦法,不但使得分度盤的分度誤差由原來的50多秒提高到40s以內,而且降低了維修成本,極大地緩解了生產急需,并對其他分度盤上的雙導程蝸輪蝸桿的測繪、修復有一定參考價值。




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