[科普中國]-導(dǎo)程

簡介基本知識

它與螺距不同，螺距指的是螺紋上相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)點(diǎn)的軸向距離，代號是P。在在同一條螺紋上，相鄰兩牙在中徑上對應(yīng)點(diǎn)間的軸向距離，稱為導(dǎo)程S。單線螺紋，導(dǎo)程等于螺距；雙線螺紋，導(dǎo)程等于螺距的2倍。1

計(jì)算公式在計(jì)算推導(dǎo)時涉及到螺旋線的三要素，可以用螺旋線展開后形成的直角三角形來說明：2

(1)導(dǎo)程S：螺旋線繞圓柱體轉(zhuǎn)一圈，沿圓柱體軸線方向移動的距離，即三角形的BC邊；

(2)螺旋角ω：螺旋線的切線方向與圓柱體軸線之間的夾角，即三角形中的∠ABC；

(3)螺旋升角λ：螺旋線與圓柱體端面之間的夾角，即三角形中的∠BAC。

由△ABC可知：三要素之間的關(guān)系如下式：

蝸桿的導(dǎo)程圓柱蝸桿的齒面，是圓柱等導(dǎo)程螺旋面，圓柱蝸桿是由同軸線不同直徑的圓柱面組成。直徑為d的任意圓柱面和螺旋面的交線是該圓柱面上的螺旋線。同一條螺旋線和圓柱面同一條母線的相鄰交點(diǎn)間的距離稱該圓柱面上螺旋線的導(dǎo)程 ，同一個蝸桿在不同圓柱面上的導(dǎo)程是相等的。在同一螺旋面上，螺旋線和同一母線相鄰交點(diǎn)的距離稱軸向齒距 ，約定 ，于是 。其中， 表示蝸桿齒數(shù)， 表示蝸桿軸向模數(shù)。3

導(dǎo)程的測量光學(xué)分度頭與縱向測量顯微鏡配合使用，可測量螺紋、蝸桿、滾刀等工件的導(dǎo)程。如圖所示為LEITZ光學(xué)分度頭附件——縱向測量顯微鏡的外形。圖中支架14用夾緊塊13固定在分度頭底座上。松開其上的固定手輪時，可借助手輪1使測量顯微鏡前后移動到測量所需位置?？v向拖板3可沿平行于分度頭主軸的方向移動，其上裝有測頭5，利用手輪6可使測頭引入或退出測量位置。套筒12用來裝夾測微表，以便檢查拖板運(yùn)動方向與分度頭主軸軸線的平行度。拖板內(nèi)裝有玻璃刻線尺，由讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)。手把9用以決定測量壓力的方向4。拖板由一組彈簧機(jī)構(gòu)使其向一個方向壓緊，以使測頭始終與被測表面接觸，其技術(shù)指標(biāo)如下：

|| ||

測量絲桿、蝸桿等螺旋面的螺距或?qū)С陶`差時，將被測工件裝夾在分度頭兩頂尖間，將縱向測量顯微鏡固定在底座上，使測頭與被測表面接觸，讀出光學(xué)分度頭和測量顯微鏡的起始值。然后將分度頭連同工件按檢驗(yàn)要求旋轉(zhuǎn)角度 ，此時拖板移動距離 應(yīng)為：

式中：S——被測量工件的螺距或?qū)С獭?/p>

由測量顯微鏡讀出的拖板實(shí)際位移量 與 之差，即為工件的螺距誤差或?qū)С陶`差。

雙導(dǎo)程蝸桿數(shù)控機(jī)床上當(dāng)要實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動或大降速比的傳動要求時，常采用蝸桿蝸輪副。蝸桿蝸輪副的嚙合側(cè)隙對傳動、定位精度影響很大，因此，消除其側(cè)隙就成為設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。為了消除傳動側(cè)隙，可采用雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪。5

工作原理雙導(dǎo)程蝸桿與普通蝸桿的區(qū)別是雙導(dǎo)程蝸桿齒的左、右兩側(cè)面具有不同的導(dǎo)程，而同一側(cè)的導(dǎo)程則是相等的。因此，該蝸桿的齒厚從蝸桿的一端向另一端均勻地逐漸增厚或減薄。

雙導(dǎo)程蝸桿如圖所示，圖中 、 分別為蝸桿齒左側(cè)面、右側(cè)面導(dǎo)程。S為齒厚，C為槽寬。 ， ，若 ， 。同理

所以雙導(dǎo)程蝸桿又稱變齒厚蝸桿，故可用軸向移動蝸桿的方法來消除或調(diào)整蝸輪蝸桿副之間的嚙合間隙。雙導(dǎo)程蝸桿副的嚙合原理與一般的蝸桿副嚙合原理相同，蝸桿的軸截面仍相當(dāng)于基本齒條，蝸輪則相當(dāng)于同它嚙合的齒輪。由于蝸桿齒左、右側(cè)面具有不同的模數(shù)M(M=t/3.14)。但因?yàn)橥粋?cè)面的齒距相同，故沒有破壞嚙合條件，當(dāng)軸向移動蝸桿后，也能保證良好的嚙合。

主要特點(diǎn)雙導(dǎo)程蝸桿蝸輪副在具有回轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動或分度運(yùn)動的數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用廣泛，是因?yàn)槠渚哂幸韵峦怀鰞?yōu)點(diǎn)。

1. 嚙合間隙可調(diào)整得很小，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，側(cè)間隙調(diào)整可以小至(0.01-0.015)mm。而普通蝸輪副一般只能達(dá)到(0.03-0.08)mm，如果再小，就容易產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。因此，雙導(dǎo)程蝸輪副能在較小的側(cè)隙下工作，對提高數(shù)控轉(zhuǎn)臺的分度精度非常有利；

2. 普通蝸輪副是以蝸桿沿蝸輪作徑向移動來調(diào)整嚙合側(cè)隙，因而改變了傳動副的中心距，從嚙合原理角度看，這是很不合理的。因?yàn)楦淖冎行木鄷瘕X面接觸情況變差，甚至加劇它們的磨損而不利于保持蝸輪副的精度。而雙導(dǎo)程蝸輪副是用蝸桿軸向移動來調(diào)整嚙合側(cè)隙的，不會改變它們的中心距，可以避免上述缺點(diǎn)；

3. 雙導(dǎo)程蝸桿是用修磨調(diào)整環(huán)來控制調(diào)整量，調(diào)整準(zhǔn)確，方便可靠。而普通蝸輪副的徑向調(diào)整量較難掌握，調(diào)整時也容易蝸桿軸線歪斜；

4. 雙導(dǎo)程蝸輪副的蝸桿支承直接做在支座上，只需保證支承中心線與蝸輪中截面重合，中心距公差可略微放寬，裝配時，用調(diào)整環(huán)來獲得合適的嚙合側(cè)隙，這是普通蝸輪副無法辦到的。