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蜗轮、蜗杆副的测绘与计算
作者:小君 发布于:2019-11-29 10:09:25 来源:艾特贸易 点击量:

12″分度盘是1980年随高速拉床一起从英国引进的,已使用了20多年。在2005年12月份,经对分度盘分解检查后发现,蜗轮蜗杆磨损。由于国外订货周期太长,费用又高,必须先对旧分度盘进行修复,但是蜗轮蜗杆的参数又不好确定。经详细检查发现,该蜗轮蜗杆的齿厚不相等,从一端到另一端是逐渐变厚的,左右齿侧的齿距也不相等,初步测量同一测的齿距相等,查阅相关资料后确定传动副类型为双导程蜗轮蜗杆。经过反复测量,并查阅了有关资料及计算,确定蜗杆类型为阿基米德螺线,结构为双导程蜗轮蜗杆传动。蜗杆示意图如图1所示,蜗轮示意图如图2所示。

蜗杆示意图

    图1    蜗杆示意图

蜗轮示意图

    图2    蜗轮示意图

    ①几何参数的测量

    a.蜗杆头数:Z1=1;蜗轮齿数:Z2=60。

    b.蜗杆齿顶圆直径:da1=Φ59.26~Φ59.3mm(游标卡尺测量)。

    蜗轮齿顶喉圆直径:da2=Φ261.56mm(游标卡尺和滚棒测量)。

    c.蜗杆的齿牙高度:9.5~9.7mm。

    d.蜗杆齿轴向齿距:Px。

    由于该蜗杆的齿厚由一端到另一端是逐渐增厚的,初步用直尺测量左右齿面同侧齿距基本相等,而两侧不等,在螺距测量仪上测得左右齿面螺距数据如表1所示。

    表1    蜗杆左、右齿面螺距变量表    mm

蜗杆左、右齿面螺距变量表

    e.蜗杆螺牙齿形角:α=14°30′,取αZ1=αy1=14°30′。

    f.蜗杆蜗轮啮合中心距:α=152.4mm(在三坐标测量机上测量)。

    ②确定基本参数

    a.蜗杆类型:阿基米德螺旋线。

    在20倍投影仪上放大蜗杆轴向切面上的齿形为直线。

    b.根据测量数据确定模数值、径节值或周节值。

    (模数)

    (径节)

    (周节)

    该蜗杆蜗轮应为径节制D=6

    对应模数为m=25.4÷6=4.233

    ③参数设计(单位:mm)

    啮合中心距a=15 2.4

    蜗杆公称轴向节距 

    蜗杆的公称模数m=4.233

    蜗杆的特性系数 

    蜗杆公称节圆直径d1=m·q=4.233×12.006=50.8

    蜗杆齿顶圆直径da1=(q+2f)m=(12+2)×4.233=59.26

    蜗杆的公称导程T=Z1·Px=13.299

    蜗杆左齿面导程及模数Pbz=13.388    mz=4.262

    蜗杆右齿面导程及模数Pby=13.210    my=4.205

    蜗杆公称节圆上左齿面螺旋线升角γZ


    蜗杆公称节圆上右齿面螺旋升角γY


    蜗杆每单位轴向移动调节消除的侧隙 

    蜗轮公称节圆直径d2=m·Z2=4.233×60=254

    蜗轮喉圆直径da2=m(Z2+2f)=4.233×(60+2×1) =262.45

    蜗轮左齿面节圆压力角  αZ2=αZ1=14°30′

    蜗轮右齿面节圆压力角  αY2=αY1=14°30′

    蜗杆公称齿法向齿厚 

    蜗轮公称节圆齿厚Si=6.207(计算略)

    在测绘已磨损的双导程蜗轮蜗杆时,一定要选在未磨损或磨损轻微的部位进行测量,多测几个点,取其平均值,这样可以缩小与原设计参数的误差;根据测绘的数值,经过计算,通过与标准的模数、径节、周节进行比较,确定该蜗轮蜗杆属于那一种类型及基本参数;双导程蜗轮蜗杆公称模数和普通蜗轮蜗杆的模数确定原则相同,所不同的是在双导程蜗杆中公称模数是用于计算公称螺距,公称节圆等参数,但是实际的螺距、节圆是用左、右齿面模数来计算的,公称模数是左右模数的计算基准,同时也是双导程蜗轮蜗杆中公称齿厚的计算依据。

    (4)结论

    测绘双导程蜗轮蜗杆,一定要注意测量记录每一组尺寸,详细查阅各国的蜗轮蜗杆标准,通过分析、计算,正确选择模数、导程、中心矩等主要参数,才能使得新制作或修复的蜗轮蜗杆符合原始设计和分度精度的要求。此次通过测绘、分析和采用修复蜗轮,重做蜗杆的办法,不但使得分度盘的分度误差由原来的50多秒提高到40s以内,而且降低了维修成本,极大地缓解了生产急需,并对其他分度盘上的双导程蜗轮蜗杆的测绘、修复有一定参考价值。

 

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