【文章內容簡介】 而且這個分度機構是應用在磨齒機上面，所以本次加工的難點就在于如何通過設計保證分度機構的精度從而保證被加工齒輪的精度。 齒輪作為傳遞運動或動力的基本元件，其使用要求有以下四個方面： 1，傳遞運動的準確性； 2，傳動的平穩(wěn)性； 3；載荷分布的均勻性； 4，齒側間隙的合理性。 上述前三項要求為對齒輪本身的精度要求，有相應的偏差項目對其控制。而第四項要求不同，它是設計者根據(jù)齒輪副的工作條件和使用條件，對齒輪輪齒尺寸而規(guī)定的公差要求，就像圓柱結合中為確保既定的配合性質而 對孔，軸規(guī)定尺寸公差一樣。 本課題中分度機構的設計直接對被加工齒輪的單個齒距偏差，齒距累積總偏差造成影響。單個齒距偏差以及齒距累積總偏差都需要考分度精度來保證。 齒距累積總偏差Δ（） —— Δ是指齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒輪基準軸線同心的圓上，任意兩個同側齒面間的實際弧長只差中的最大絕對值。他表現(xiàn)為齒距累積偏差曲線的總幅值，如下圖所示。 齒距累積總偏差（Δ）可反映齒輪轉一轉過程中傳動比的變化，因此它影響齒輪傳遞運動的準確性。 單個齒距偏差Δ（177。Δ），Δ是指在齒輪端平面上，在接近齒高中部的一個與齒 輪軸線同心的圓上，實際齒距與理論齒距的代數(shù)差。在下圖中，Δ為第二個齒距偏差。 當齒輪存在齒距偏差時，無論是正值還是負值都會在一對齒嚙合完畢而進入重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 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確性以及傳動的平穩(wěn)性。因此本次設計的難點在于如何保證分度機構的精度。以使被加工齒輪滿足使用要求。 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的分度方法 7 3 分度機構的分度方法 單式分度法 由分度頭的傳動系統(tǒng) 31 可知，分度手柄轉 40 轉主軸轉 1 轉，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)。假設工件的等分數(shù)為 2，則沒分度一次主軸需轉過 1/z圈。 即單式分度法計算公式： n=40/z 式中， n—— 分度手柄的轉數(shù) z—— 工件等分數(shù) 差動分度法 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軸連接起來，并松開分度盤的緊固螺釘（圖 32），這樣當分度手柄轉動的時候，分度盤隨著分度手柄以相反方向轉動，因此分度手柄的實際轉數(shù)是分度手柄相對分度盤的轉數(shù)與分度盤本身轉數(shù)之和。 計算公式， 每次分度頭手柄的轉數(shù) n=40/ ； 傳動比 i=40（ ） / 式中 —— 工件假設等分數(shù)。 近似分度法 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數(shù)。 圖 32 圖 31 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的分度方法 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，其手柄轉數(shù)應該是 n= =3 即銑完一齒后，手柄搖 3轉，然后在 59 孔的孔圈上在轉過 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 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數(shù) z 作為計算依據(jù)，而角度分度法是以工件所需轉過的角度作為計算依據(jù)。所以在具體計算上有些不同。從分度頭結構可知，分度手柄搖 40轉，分度頭主軸帶動工件轉上一轉，也就是 360176。 即分度頭手柄轉一轉，工件只轉過 360176。 /40=9176。 根據(jù)這一關系，就可得出 圖 33 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的分度方法 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。，應如何分度？ n= 176。 176。 =8 =8 即分度頭手柄轉 8圈后再在 54孔圈上轉過 30孔距。 直線移距分度法 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軸和縱向工作臺絲桿用掛輪連接起來，移距時只要轉動分度手柄，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。 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），當轉動分度頭手柄時，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。 這種方法是在分度頭側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 = 由于分度頭傳動結構的原因，采用側軸掛輪法，在分度時不能將分度手柄的定位圖 34 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的分度方法 10 銷拔出，應該松開分度盤的緊固螺釘連同分度盤一起轉動。為了正確的控制分度手柄的轉數(shù)，可將分度盤的緊固螺釘，改裝為側面定位銷如圖 35所示，并在分度盤外圓上鉆一個定位孔，在分度時，左手拔出側面定位銷，右手將分度手柄連同分 度盤一起轉動，當搖到預訂轉數(shù)時，靠彈簧的作用，側面定位銷就自動彈入定位孔內。 圖 35 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的學習 11 4 分度機構的學習 本次課題的主要內容就是分度機構的學習與設計，在此兩方面介紹自己的學習情況。 端齒盤分度機構的學習 端齒盤分度的背景以及意義 隨著制造技術的不斷發(fā)展，精密分度裝置在制造中得到了廣泛的應用，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”這一分度原理實現(xiàn)的，是機械制造工藝設備中應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確、重復定位精度高、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影響、使用壽命長等其他分度機構不具備的獨特優(yōu)點，在精密測角和分度領域中占有特殊重要的地位，并迅速地得到了應用和推廣。 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），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)關鍵有著一定的現(xiàn)實意義。 國內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)美國國建標準局檢定確認分度精度為″。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臺。端齒盤分度裝置開始應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 ″端齒盤和自準直儀重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的學習 12 檢定，分度精度在 1″以內。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。 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先地位。 2，國內端齒盤分度裝置的現(xiàn)狀及發(fā)展： 1965年，我國引進了 的 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用于齒輪磨床代替了磨齒機的分度板；應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，設計研制成功 3A級插齒刀自動調節(jié)檢查儀、3級精度齒輪半自動調節(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用。 目前，我國的端齒盤加工技術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。 重慶大學本科學生畢業(yè)設計（論文） 分度機構的學習 13 ψ =iN=360176。 N/z 式中 N—— 上齒盤旋轉的齒數(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 的上齒盤順時針轉過齒。那么，兩個轉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 = 36017