【文章內(nèi)容簡介】 課題分析 6 另一對齒進行嚙合時，主動齒與被動齒發(fā)生沖撞，影響齒輪傳動的平穩(wěn)性精度。 從上述可知，分度機構(gòu)對于被加工齒輪的齒距累積總偏差，單個齒距偏差的影響直接影響到齒輪的傳遞運動的準(zhǔn)確 性以及傳動的平穩(wěn)性。因此本次設(shè)計的難點在于如何保證分度機構(gòu)的精度。以使被加工齒輪滿足使用要求。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 7 3 分度機構(gòu)的分度方法 由分度頭的傳動系統(tǒng) 31 可知，分度手柄轉(zhuǎn) 40 轉(zhuǎn)主軸轉(zhuǎn) 1 轉(zhuǎn)，即傳動比為1:40，“ 40”稱為分度頭的定數(shù)。各種型號的萬能分度頭基本上都采用這個定數(shù)。假設(shè)工件的等分?jǐn)?shù)為 2，則沒分度一次主軸需轉(zhuǎn)過 1/z 圈。 即單式分度法計算公式： n=40/z 式中， n—— 分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù) z—— 工件等分?jǐn)?shù) 差動分度法用于加工單式分度法無法分度的直齒輪和一般零件等。這種分度方法的特點是用掛輪把分度頭主軸和側(cè)軸連接起來，并松開分度盤的緊固螺釘（圖 32），這樣當(dāng)分度手柄轉(zhuǎn)動的時候，分度盤隨著分度手柄以相反方向轉(zhuǎn)動，因此分度手柄的實際轉(zhuǎn)數(shù)是分度手柄相對分度盤的轉(zhuǎn)數(shù)與分度盤本身轉(zhuǎn)數(shù)之和。 計算公式， 每次分度頭手柄的轉(zhuǎn)數(shù) n=40/ ； 傳動比 i=40（ ） / 式中 —— 工件假設(shè)等分?jǐn)?shù)。 近似分度法用于加工單式分度法無法分度的斜齒輪或直齒錐齒輪。這種分度方法有一定誤差，只能在工件精度要求不高時使用。 現(xiàn)以銑削 z=93 為例說明近似分度法公式的演算過程： 先按單式分度法得到分度頭手柄所要搖的轉(zhuǎn)數(shù)。 圖 32 圖 31 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 8 n= = 由于此數(shù)不能約簡，分度盤上也沒有 93 孔的孔圈，無法進行分度。如果在分度盤上任意選一孔圈，如 N=59，那么每次分度時手柄應(yīng)搖 =59= 因為所得的是小數(shù)，無法搖手柄，這時可將 擴大一個倍數(shù)，設(shè)法使其接近一個整數(shù)，現(xiàn)將此數(shù)擴大 8 倍。 8≈ 此數(shù)接近 203 整數(shù)，因此可以按 203 個孔距在 59孔的孔圈上進行分度，其手柄轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該是 n= =3 即銑完一齒后，手柄搖 3轉(zhuǎn)，然后在 59孔的孔圈上在轉(zhuǎn)過 26 個孔距。因孔距數(shù)乘 8，所以這是所搖的孔距數(shù)是原來所要搖孔距數(shù)的 8倍，即銑完第一齒后，再銑的是第九齒，這樣連續(xù)下去，就可把工件的全部齒銑完。 所以近似分度法計算公式應(yīng)為 n= NM 式中， N—— 所選擇的的分度盤孔圈孔數(shù) M—— 擴大的倍數(shù) 角度分度法實際上是單式分度法的另一種形式，只是計算的依據(jù)不同。單式分度法是以工件的等分?jǐn)?shù) z 作為計算依據(jù)，而角度分度法是以工件所需轉(zhuǎn)過的角度作為計算依據(jù)。所以在具體計算上有些不同。從分度頭結(jié)構(gòu)可知，分度手柄搖 40 轉(zhuǎn)，分度頭主軸帶動工件轉(zhuǎn)上一轉(zhuǎn)，也就是 360176。 即分度頭手柄轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件只轉(zhuǎn)過 360176。 /40=9176。 根據(jù)這一關(guān)系，就可得出 圖 33 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 9 n=θ /9176。 式中 θ —— 工件等分的角度。 例 在一軸上銑兩個鍵槽，其夾角為 77176。，應(yīng)如何分度？ n= 176。 176。 =8 =8 即分度頭手柄轉(zhuǎn) 8 圈后再在 54孔圈上轉(zhuǎn)過 30 孔距。 直線移距分度法適用于加工精度較高的齒條和直尺刻線等的等分移距。這種分度方法就是把分度頭主軸或側(cè)軸和縱向工作臺絲桿用掛輪連接起來，移距時只要轉(zhuǎn)動分度手柄，通過齒輪傳動，使工作臺精確的移距。常用的直線移距法有兩種。 主軸掛輪法 這種方法是先在分度頭主軸后錐孔插入安裝掛輪心軸，然后在主軸與縱向絲桿掛輪之間裝上掛輪（如圖 33），當(dāng)轉(zhuǎn)動分度頭手柄時，運動便會通過掛輪傳至縱向絲桿，使工作臺產(chǎn)生移距。由于運動經(jīng)過 1:40 的蝸桿蝸輪減速，所以不適于刻線間隔較大的移距，但移距精度很高。 掛輪計算公式 = 式中 s—— 工件每格距離； P—— 銑床縱向工作臺絲桿螺距。 側(cè)軸掛輪法 這種方法是在分度頭側(cè)軸和工作臺縱向傳動絲桿之間裝上掛輪（圖 34），由于運動不經(jīng)過 1:40 的蝸桿蝸輪傳動，所以適用于間隔較大的移距。 掛輪計算公式 = 由于分度頭傳動結(jié)構(gòu)的原因，采用側(cè)軸掛輪法，在分度時不能將分度手柄的定位圖 34 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的分度方法 10 銷拔出，應(yīng)該松開分度盤的緊固螺釘連同分度盤一起轉(zhuǎn)動。為了正確的控制分度手柄的轉(zhuǎn)數(shù)，可將分度盤的緊固螺釘，改裝為側(cè)面定位銷如圖 35所示，并在分度盤外圓上鉆一個定位孔，在分度時，左手拔出側(cè)面定位銷，右手將分度手柄連同分 度盤一起轉(zhuǎn)動，當(dāng)搖到預(yù)訂轉(zhuǎn)數(shù)時，靠彈簧的作用，側(cè)面定位銷就自動彈入定位孔內(nèi)。 圖 35 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 11 4 分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 本次課題的主要內(nèi)容就是分度機構(gòu)的學(xué)習(xí)與設(shè)計，在此兩方面介紹自己的學(xué)習(xí)情況。 端齒盤分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 端齒盤分度的背景以及意義 隨著制造技術(shù)的不斷發(fā)展，精密分度裝置在制造中得到了廣泛的應(yīng)用，且對分度精度的要求越來越高，端齒盤分度裝置是基于“誤差平均效應(yīng)”這一分度原理實現(xiàn)的，是機械制造工藝設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛的一種高精度分度裝置。 端齒盤分度裝置具有分度準(zhǔn)確、重復(fù)定位精度高、能自動定心（有固定的嚙合中心）、無角位移空程、分度精度不受正反轉(zhuǎn)影響、使用壽命長等其他分度機構(gòu)不具備的獨特優(yōu)點，在精密測角和分度領(lǐng)域中占有特殊重要的地位，并迅速地得到了應(yīng)用和推廣。 端齒盤分度裝置的嚙合分度精度大大地高于齒盤的加工分度精度。端齒盤分度裝置的使用過程似端齒盤的對研過程，正確的良好的使用可以不斷的改變端齒盤嚙合面的接觸精度，逐漸減小嚙合分度誤差（在一定范圍內(nèi)），磨損不但不會降低其精度，反而可能有所提高，這是其他分度裝置不具有的獨特優(yōu)點。 可見，端齒分度裝置時一種用途廣泛又有發(fā)展前途的高精度分度裝置，深入研究、努力開發(fā)端齒分度裝置，對于趕超世界先進水平，解決科研生產(chǎn)關(guān)鍵有著一定的現(xiàn)實意義。 國內(nèi)外端齒分度裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展 1，國外端齒盤分度裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展： 1956 年，美國 量規(guī)公司研制成功 z=360，分度精度為 ″的剛性齒端分度臺后，端齒盤作為高精度分度裝置而引起了人們的重視。 60年代初期，該端齒盤分度臺經(jīng)美國國建標(biāo)準(zhǔn)局檢定確認(rèn)分度精度為″。在這期間，美國的端齒盤分度裝置的研制得到了較大的發(fā)展。 同時，美國對端齒盤加工系統(tǒng)進行了精化，采用了立方化硼砂輪磨削端齒盤齒形，然后用逐齒易位對研的加工工藝，研制出 1440齒，分度精度為 ″端齒盤分度臺。美國利用 1440齒、分度精度為 ″端齒盤分度太檢驗精密轉(zhuǎn)臺。端齒盤分度裝置開始應(yīng)用于精密 角分度測量和精密機械加工。 60年代末，國外開始進行端齒盤細(xì)分度的研究。 1969年美國穆爾工具公司研制成功 1440齒小角度分度器。美國生產(chǎn)的齒數(shù)為 360、 7 14 2160的各種規(guī)格端齒盤分度太均具有正弦尺細(xì)分裝置。 日本三井精機 H5B和 H6B鼓形齒端齒盤分度臺，用 ″端齒盤和自準(zhǔn)直儀重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 12 檢定，分度精度在 1″以內(nèi)。日本安田工業(yè)鼓形齒端齒盤分度臺，用美國穆爾工具公司 ″端齒盤和自準(zhǔn)直儀檢定，最大分度誤差為 ″。日本津田駒工業(yè)分度臺分度精度實測為 2″。日本廣島精制作所 MPA10型分度工 作臺，分度精度在 ″以內(nèi)。 由此可見，各國對端齒盤分度裝置是十分重視的。雖然，生產(chǎn)端齒盤的國家不少，但生產(chǎn)水平較高的是美國三個公司，穆爾工具公司端齒盤的加工水平處于領(lǐng)先地位。 2，國內(nèi)端齒盤分度裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展： 1965年，我國引進了 MOX3600型端齒盤，以及可作水平，垂直方向使用的直徑為 300端齒盤分度臺。而后又引進了密執(zhí)安工具公司MOX36005型端齒盤分度臺。與此同時開始研制精密端齒盤分度臺，并對端齒盤的加工工藝進行了研究，研制出分度精度為 ″剛性齒端齒盤 分度臺，為我國端齒盤分度裝置的研制、推廣、應(yīng)用起到了促進作用。 60年代末 70年代初，我國端齒盤分度裝置的研究試制工作普遍展開。首先是在機床、工具行業(yè)取得了十分可喜的成果。端齒盤分度裝置成功的應(yīng)用于齒輪磨床代替了磨齒機的分度板；應(yīng)用于螺紋磨床上的分度夾具，高精度移位夾具；并利用端齒盤測量插齒刀、精密蝸輪，設(shè)計研制成功 3A級插齒刀自動調(diào)節(jié)檢查儀、3級精度齒輪半自動調(diào)節(jié)檢查儀（分度精度為 ″）。 70年代，我國研制成功外徑 d=180mm，齒數(shù) z=360的彈性吃端齒盤分度臺，并經(jīng)中國計量科學(xué)研究院等單位抽查 ，分度精度小于 ″。我國的端齒盤分度裝置得到了普遍的應(yīng)用。 目前，我國的端齒盤加工技術(shù)已達到了國際先進水平，已能生產(chǎn) 360齒、 391齒、 420齒、 421齒、 720齒、 1440齒系列精密端齒盤分度臺，最高分度精度達到″。 1440齒分度精度為 ″磨制端齒盤試制成功，使齒形磨削工藝又有了新的突破。 ： 端齒盤的分度基于機械定位原理。端齒盤的齒數(shù)為 z，其最小分度值 i為 i=360176。 /z 當(dāng)上齒盤沿軸向升起一定高度（超過一個齒高）后，上、下齒盤脫開。將上齒盤相對固定的下齒盤轉(zhuǎn)過 N個齒，然后降下上齒盤，并在一定軸向嚙合力的作用下使之重新與下齒盤嚙合定位。這樣，上齒盤以及固定在上面的工件（或被測件）相對于下齒盤旋轉(zhuǎn)了定角ψ。 顯然，端齒盤能發(fā)生或測量的定角ψ，即為端齒盤的分度角。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 13 ψ =iN=360176。 N/z 式中 N—— 上齒盤旋轉(zhuǎn)的齒數(shù)，為任意整數(shù)。 端齒盤按齒數(shù) z進行直接分度，由于受到機械加工能力的限制，齒數(shù) z不可能很大。因此，其分度值 i也就受到了限制。如果要設(shè)計最小分度值 i=2″的端齒 盤，其齒數(shù) z=。若 m=，端齒盤的外徑 d=mz=。這樣大的直徑是無法實現(xiàn)的。利用差動端齒盤即可得到按齒數(shù) z直接分度無法實現(xiàn)的最小分度值 i。 設(shè)上副端齒盤的齒數(shù)為，最小分度值。下副端齒盤的齒數(shù)為，其最小分度值。分度時，先將上副端齒盤的上齒盤抬起逆時針轉(zhuǎn)過齒，然后抬起嚙合在一起的上副端齒盤和下副端齒盤的上齒盤順時針轉(zhuǎn)過齒。那么，兩個轉(zhuǎn)角的差值即為差動分度值 ie ie = N i N i 因為 ie=360176。 / e 所以 ie= 176。 N － 176。 N = 176。 e=360176。 （ N ? N ） 化簡上式得 ie = 360176。 e = 360176。 （ N ? N ） 式中 e—— 等值齒數(shù)。 ： 1，齒距累積誤差Δ p：即實際齒距與標(biāo)準(zhǔn)齒距之差。為了便于測量，通常在節(jié)平面上測量，故又稱節(jié)距誤差。 Δ pi=pi p 式中 Δ pi—— 第 i齒的齒距誤差； pi—— 第 i齒的實際齒距。 齒距累積誤差 Δ PΣ i：相鄰各齒齒距誤差的代數(shù)和。 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文） 分度機構(gòu)的學(xué)習(xí) 14 Δ PΣ i=Σ Δ pi=Σ pi— ip 齒距累積誤差引起的分度誤差 Δ ψ Σ 為 Δ ψ Σ = 176。dπ Δ pψ Σ 如圖 61所示，如果不考慮其他因素的影響，當(dāng)下齒盤兩外側(cè)齒面接觸起定位作用時， Δ pc a 為正， Δ pd b 為負(fù)；反之，下齒盤內(nèi)側(cè)吃面接觸其定位作用時， Δ pc a 為負(fù)， Δ pd b 為正。也就是說兩齒面接觸定位時，齒盤旋轉(zhuǎn)反向相反。 2，齒向誤差：從理論向線到實際齒向線的轉(zhuǎn)角位齒向誤差 Δ abi。并規(guī)定在齒圈外圓上按順時針方向轉(zhuǎn)動為正；逆時針方向轉(zhuǎn)動為負(fù)。 從節(jié)平面將齒盤剖開，如圖所示： Δ abi導(dǎo)致嚙合齒面在齒的兩端接觸，相當(dāng)于齒增厚，齒槽變窄。這一誤差 Δ ψ bi對分度誤差的影響由下式求出 Δ ψ bi=btg∠ abi 176。dπ = 176。 btg∠ abidπ 如果，上齒盤