孟凡挺

摘要 ：蝸桿與蝸條是重型機(jī)床中比較常見(jiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，是造成機(jī)床低速爬行的主要原因之一。本文針對(duì)蝸桿蝸條副的傳動(dòng)形式、測(cè)量和修理工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，所解決的方法和措施可供機(jī)床設(shè)計(jì)及維修人員參考。

關(guān)鍵詞：工作臺(tái);爬行;蝸桿;蝸條;修配

在修理重型龍門銑床、高速銑床、端面銑床、臥式鏜床、落地鏜床、傳動(dòng)減速機(jī)等各種重型設(shè)備時(shí)，經(jīng)常遇到蝸桿與蝸條傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)如果修理得不好，工作臺(tái)在低速進(jìn)給時(shí)會(huì)形成爬行。機(jī)床產(chǎn)生低速爬行的原因，除了電氣、導(dǎo)軌幅間的摩擦系數(shù)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛度等問(wèn)題外，而蝸桿與蝸條的配合側(cè)隙過(guò)大，是造成機(jī)床低速爬行的主要原因之一。

一、蝸桿蝸條副的傳動(dòng)形式

蝸桿蝸條的傳動(dòng)形式有兩種：一種是蝸桿僅作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而蝸條作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng);另一種是蝸桿作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，又跟隨滑座作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，蝸條則固定不動(dòng)。

圖1所示是重型龍門銑床工作臺(tái)，就是用蝸桿蝸條副傳動(dòng)的，是屬于前一種傳動(dòng)形式。圖2所示是重型落地鏜床下滑座，圖3是重型端面銑床下滑座，是用蝸桿蝸條副傳動(dòng)的，是屬于后一種傳動(dòng)形式。

二、機(jī)床產(chǎn)生低速爬行原因的分析

由蝸桿蝸條副作傳動(dòng)的重型機(jī)床，在長(zhǎng)期使用之后，由于蝸桿蝸條副的磨損（蝸桿是用ZQA19-4鋁鐵青銅澆鑄的雙金屬蝸桿，蝸條材料用Ⅰ級(jí)鑄鐵），因此嚙合側(cè)隙增長(zhǎng)。由于嚙合側(cè)隙過(guò)大，會(huì)引起機(jī)床工作臺(tái)在低速移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。

因工作臺(tái)在開始傳動(dòng)時(shí)，由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)，如圖4所示，先由蝸桿齒面a與蝸條齒面b接觸，當(dāng)蝸桿繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將使蝸條推動(dòng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，克服導(dǎo)軌表面的摩擦阻力而向箭頭方向移動(dòng)。當(dāng)由靜摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)摩擦的一瞬間，使運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生了一個(gè)慣性，由于這個(gè)慣性促使工作臺(tái)前進(jìn)速度高于蝸桿的推進(jìn)速度（因蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度是固定的），引起蝸條c面與蝸桿d面相撞或接觸。為此，必須經(jīng)過(guò)一個(gè)短時(shí)間才能使蝸桿a面再與b面接觸。在這個(gè)短時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)部件上的蝸條因失去蝸桿的推動(dòng)力，而運(yùn)動(dòng)部件在導(dǎo)軌面摩擦阻力的作用下，停止運(yùn)動(dòng)而又處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)使運(yùn)動(dòng)部件繼續(xù)進(jìn)給時(shí)，又重復(fù)上述過(guò)程，如此循環(huán)，所以運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生時(shí)停時(shí)沖的爬行現(xiàn)象。

三、測(cè)量爬行與蝸條副嚙合側(cè)隙的方法

1、測(cè)量運(yùn)動(dòng)部件的爬行。為了檢查工作臺(tái)或滑座在床身上移動(dòng)時(shí)有否爬行（或稱之謂沖擊狀況和間歇運(yùn)動(dòng)）現(xiàn)象，可以用百分表固定在工作臺(tái)或滑座上，將滑座低速按箭頭方向移動(dòng)，這時(shí)滑座的爬行現(xiàn)象可以全部反映在百分表的指針上，從百分表上可以看出一走一停的爬行現(xiàn)象。

2、測(cè)量蝸條副的嚙合側(cè)隙。為了消除產(chǎn)生爬行，首先必須消除蝸桿與蝸條之間的嚙合側(cè)隙。方法是，先將舊蝸桿與蝸條之間原有的嚙合側(cè)隙測(cè)量出來(lái)。在測(cè)量時(shí)，不能用測(cè)量蝸桿與蝸條的名義尺寸來(lái)確定側(cè)隙的大小，應(yīng)在機(jī)床預(yù)檢時(shí)測(cè)量?；蛘呤窃诠ぷ髋_(tái)與床身等零部件全部修復(fù)合格后，將蝸桿、工作臺(tái)、蝸條等全部裝上進(jìn)行測(cè)量才能正確。

測(cè)量方法是先將工作臺(tái)移至一端，使蝸桿與蝸條在工作臺(tái)端面露出，然后用兩個(gè)百分表固定在床身上，第一個(gè)百分表的其測(cè)頭頂在工作臺(tái)端面上，第二個(gè)百分表的測(cè)頭頂在蝸桿齒面上，用手轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸（或電動(dòng)機(jī)）。先使蝸桿齒面a與蝸條齒面b接觸（如圖4所示），將兩個(gè)百分表的指針對(duì)到0位，然后反轉(zhuǎn)傳動(dòng)軸，這時(shí)蝸桿也隨著相反的方向移動(dòng)，第二個(gè)百分表的指針開始跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，直到第一個(gè)百分表的指針起動(dòng)時(shí)為止，這時(shí)第二個(gè)百分表上的讀書C即是蝸桿與蝸條之間的實(shí)際嚙合側(cè)隙。然后拆下蝸桿，測(cè)量出蝸桿原有齒厚S，新配蝸桿的齒厚S？應(yīng)為：

? ? ? ? ? ? S'=S+C+△S-Cn

式中，? ? Cn? ——蝸桿蝸條副正常嚙合側(cè)隙

? ? ? ? ? ?△S ——蝸條面刮研余量（在蝸條中段測(cè)量時(shí)取0.01～0.02毫米，在蝸條兩端測(cè)量時(shí)，視蝸條磨損的不均勻程度按實(shí)際情況決定）。

重型機(jī)床的工作臺(tái)，大多數(shù)是多段連接結(jié)構(gòu)，為了能測(cè)量出蝸條中段的嚙合側(cè)隙。在一般情況下，蝸條中段的嚙合側(cè)隙，要比兩端大些，故應(yīng)將工作臺(tái)先卸下一段，這樣就可以量出蝸條中段的嚙合側(cè)隙。

有的機(jī)床結(jié)構(gòu)是蝸桿箱裝在滑座底下，用百分表測(cè)量時(shí)必須要將滑座移至床身一端，人站在滑座下面進(jìn)行測(cè)量，這樣測(cè)量比較困難。此時(shí)，可用壓鉛絲的方法進(jìn)行測(cè)量。先將滑座吊起一點(diǎn)，時(shí)蝸桿與蝸條脫開，在蝸條齒的法向放上軟鉛絲（直徑為Φ1.5～Φ2毫米的保險(xiǎn)熔絲）。然后落下滑座，使蝸桿與蝸條嚙合，將鉛絲在齒縫中壓扁，然后再吊起滑座，取出壓扁了的鉛絲，用千分尺測(cè)量出鉛絲被壓扁處的厚度△t，一個(gè)齒隙中的兩邊厚度△t相加，就是蝸條與蝸桿之間的嚙合側(cè)隙。

四、蝸桿蝸條副的修配工藝

1、蝸桿的配車工藝。為了保證蝸桿蝸條副的嚙合質(zhì)量，可以先將備件蝸桿車成半成品入庫(kù)，待蝸條齒間尺寸確定后再進(jìn)行精車螺紋。同時(shí)，為了防止在利用蝸桿進(jìn)行刮研蝸條面時(shí)拉毛新蝸桿齒面，可以將舊蝸桿螺紋再精車一刀利用，但必須和配置新蝸桿在同一臺(tái)車床上車削螺紋。精車新舊蝸桿時(shí)，必須保證兩個(gè)蝸桿的齒形半角一致，并達(dá)到Ⅲ級(jí)精度。在精車舊蝸桿時(shí)，齒厚尺寸沒(méi)有要求，但螺紋表面光潔度需達(dá)▽6，齒形正確，一般可用樣板透光法檢查即可。

2、蝸條的配刮工藝。合研蝸條時(shí)先將精車后的舊蝸桿裝上作研具進(jìn)行配刮，刮到蝸條齒面接觸率達(dá)到50%以上，再換上新蝸桿，再進(jìn)行配刮，蝸條齒面接觸率在齒高上達(dá)到70%，在齒長(zhǎng)上達(dá)到60%即為合格，刮研蝸條面應(yīng)在床身與工作臺(tái)導(dǎo)軌配刮之后進(jìn)行。在刮研時(shí)可利用機(jī)床本身動(dòng)力或臨時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖地工作臺(tái)，進(jìn)行合研蝸條面。然后再用圖6所示方法測(cè)量新蝸桿與蝸條之間的嚙合側(cè)隙。新蝸桿與經(jīng)過(guò)刮研后蝸條面之間的嚙合側(cè)隙應(yīng)為0. 10～0.15毫米。

3、尺寸鏈的補(bǔ)償。龍門銑床的床身或工作臺(tái)、落地鏜床的床身或下滑座，由于研傷、拉毛，通過(guò)精刨磨損和修刮后，因與導(dǎo)軌面關(guān)聯(lián)的尺寸鏈有了變動(dòng)。蝸條與蝸桿箱的尺寸鏈亦隨之變動(dòng)?？捎脠D5調(diào)整蝸桿箱A、B兩塊等高墊的厚度S進(jìn)行補(bǔ)償。

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（作者單位：常州中天鋼鐵第一燒結(jié)廠）