[其他]用于多齒分度裝置,特別是用于多齒分度盤的彈性齒端齒盤組

在審

• 申請號: 101985000000894
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100894B
• 公開（公告）日: 1985-09-10
• 發明（設計）人: 雷天覺;沈重重
• 申請（專利權）人: 機械工業部北京機械工業自動化研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種用于多齒精密分度的彈性端齒盤組，由具有徑向延伸端面齒的至少兩個圓環形端齒盤組成．每個盤及與之相嚙合的每對盤上的端面齒都有相同的齒寬、齒數及齒和齒槽的形狀．相互嚙合的一對盤中有一個盤的軸向彈性槽開在端齒槽底部．另一個則開在每個端齒上，并在該盤上齒槽底部開一軸向槽．本發明彈性端齒盤組可使嚙合著的每個齒都能自由變形，并在所有齒的高度略有不同時，使所有齒都同時接觸，從而進一步提高彈性端齒盤的分度精度．

本發明涉及一種用于多齒精密分度的彈性齒端齒盤組。

彈性齒多齒分度技術是在剛性齒多齒分度的基礎上發展起來的一項精密分度技術。

圖1（a）為現有的彈性齒端齒盤圖

圖1（b）為現有的彈性齒端齒盤嚙合圖。

圖1（c）為現有的彈性齒端齒盤的齒形圖。

一九六七年，彈性齒分度臺在我國首次研制成功。現有的用于多齒分度裝置，特別是多齒分度盤的彈性齒端齒盤組，是由具有徑向延伸的端面齒的至少兩個相互嚙合圓環形端齒盤組成的。端面齒采用如圖1（c）所示的對稱齒形。在彈性齒端齒盤組中的每個盤及互相嚙合的每對盤上的端面齒都具有相同的齒寬、齒數及齒和齒槽的形狀。每個齒盤上的端面齒槽的底部開有軸向彈性槽，齒寬S與槽深t之比一般為1∶4到1∶8，齒形角a一般可取60、45、90等，其中以60最為常用。軸向彈性槽的寬度a一般為0.3～1毫米，齒向長度b通常在4～30毫米內選擇。彈性齒多齒分度臺的分度最小間隔視其齒數而定，齒數為N時，最小分度值為：

φmin＝３６０/Ｎ （1）

在只有一對齒圈的分度臺上，只能分出：

φ_i＝ｉ/Ｎ360（i＝1、2、…N） （2）

這個角度。齒盤的材料一般采用優質碳素結構鋼或合金鋼，并進行調質、時效或齒面氮化等熱處理工藝。彈性齒多齒分度臺在工作時需施加較大的軸向力，其加力裝置可以是機械式的，氣動的及液壓的各種機構。包括動盤和定盤在內的端齒盤組工作時，由能自動調心的加力裝置，通過動盤沿齒盤的齒圈軸線方向施以軸向嚙合力。由于齒形角α使嚙合面上產生一切向分力，這個力能使彈性齒產生彈性變形，變形的大小視每一嚙合齒組嚙合面間的相對誤差大小而正比地變化。當動盤齒圈與定盤齒圈上參與嚙合的齒已嚙合完畢，嚙合運動停止。從而獲得了一個分度定位位置。為了獲得另一個分度定位位置，則必須使動盤沿軸向升起一定高度后，與定盤脫嚙，再將動盤相對定盤轉過i（i＝1，2，…N-1）個齒，然后動盤落下，在這個新位置上重新與定盤嚙合。這一嚙合定位-脫嚙-轉位-再嚙合定位的過程就完成了一次分度。

目前，現有的彈性齒多齒分度臺的分度精度已提高到0.2秒以內。這也是美國Mooro特種工具公司在六十年代對剛性齒多齒分度臺已達到的精度。

現有的彈性齒是在每個齒槽的底部開有軸向彈性槽，使每個端面齒都形成一個懸臂梁。當兩個端齒盤嚙合時，如上所述，齒將產生彈性變形，同時也產生相應的彈性回復力。力與齒的彈性變形量成正比，故這一力也與齒圈上各嚙合齒之間的相對位置誤差的大小成正比。由于圓周上幾何分度誤差的封閉性，產生于圓周上的各齒彈性恢復力也趨于封閉。因此，彈性齒多齒分度臺對個別齒位置的較大加工誤差是不敏感的，它具有彈性補償作用。正是這種特性體現了彈性齒多齒分度技術的優點，我們可以從理論上來進行分析，具體說明彈性齒的這個優點。

我們假設把彈性齒多齒分度臺的一個齒盤固定不動（稱為定盤），另一個齒盤靠軸向嚙合運動及嚙合力使兩個齒盤嚙合定位。我們若在齒盤一側劃一軸向直線作為基準0線，假定定盤與動盤的0位線可以絕對對準。那么，我們定義第n個齒的幾何對稱軸線與這0位線之間實際夾角與理論夾角之差為幾何分度誤差;定盤記作δn′，動盤記作δn″。記第n齒的側向彎曲剛度，定盤為Kn¹，動盤為Kn″，若嚙合能最終達到所有嚙合齒之間都無側隙（即“無隙嚙合”），則動盤必定受到一個由各齒的變形形成的彈性回復力的合力矩M的作用：