云南楚雄矿冶有限公司机械制造分公司 云南楚雄 675000
摘要：矿山机械主要包括矿物破碎作业机械、采矿机、采掘机、凿岩钻孔机、掘进机，和特定针对于石油或是煤矿的相关机械。矿山机械普遍机身体积较大，自身重量和工作时需承受的各种作用力数值较大，所以其内部各组成部分的质量情况都是需要予以极大保证的。而对矿山机械内部的齿轮的加工方式的讨论，对于矿山机械性能的稳定性，和该机械所参与的作业工作的安全性，都起到了一定程度的决定性作用。
关键词：矿山机械；大质数齿轮；加工方法
1大质数齿轮
当今世界对于大质数齿轮的定义标准为，齿轮数目在一百以上的质数齿轮。现如今，我国机械制造行业中的各个企业对大质数齿轮进行实际加工的相关经验是比较少的，一般从事齿轮加工的企业内部所配备的滚齿机的Z分齿挂轮不足以实施对于大质数齿轮的加工工作。在相关实际操作经验数据不足的情况下，只有通过对问题的探讨，来对大质数齿轮的加工工作进行更合理的预测规划。
2数齿轮的方大质数齿轮法
2.1事前避免法
上文已有所提及，目前不仅仅局限于我国，当今世界范围内的齿轮加工企业对于大质数齿轮的工作，无论是加工技术的研究和掌握，还是相关制造型机械的配备都是有明显短缺情况存在的。在此前提下，在对于矿山机械的设计过程中从，其设计人员应利用自己的相关经验，尽量避免大质数齿轮在设计中的出现。事前避免是在大质数齿轮进行加工的各项客观条件不足的情况下，所不得不应用的最被动的助力方式，当然机械传动系统的构造情况是尤其特异性的，使用代替和避免法不足以完全规避掉矿山机械对大质数齿轮的需求。很多时候，大质数齿轮是某些矿山机械设计建造的唯一选择。
2.2扩展空间法
将分齿挂轮箱的空间扩展开来，是可以使其成为超大分齿挂轮的，不过这种临时性装置存在着很多问题。像是只有将分齿挂轮箱空间的机床进行结构上的改造，才能对其进行改造工作。这种临时增加的操作会使工装系数有所提高，从而生成了较高的建造费用，这使得其所生产的齿轮的成本也相应增加。另外，最关键的问题在于，大部分的机床分齿挂轮箱的内部使用空间是极其有限的，空间无法扩大，其机床分齿挂轮箱的是否能予以改装也就显得毫无意义。
2.3降低模数法
这种操作方法的相关费用也是较比高昂的。与扩展空间法所不同的，其所需要进行改装的并不是机床挂轮箱，而是将分齿挂轮进行替换。使用这种操作法时，需要加工一些小模数大质数齿轮来做此次作业的分齿挂轮。进行此种操作的前提是该企业需要完整的掌握加工大质数齿轮所需要的相关技术。对比大模数大质数的齿轮，此种操作法中所使用小模数大质数齿轮显而易见的更易于加工。但在使用该项技术进行大齿梳齿轮加工作业时也存在着难以进行对刀这一无法根除的操作难题，这就使得在操作工程中稍有不慎，便会有金额较大的损失产生。此前在5342滚齿机床上进行此项操作时，相关技术人员特意将挂轮从4.5型号的改为2.5型号的，此次操作中大质数分齿挂轮z＝151，这种更改后，对于大质数齿轮的操作工作完成的较为顺利。另附此种操作原理图（图1）
（Mn= 12mm；x= 0；H= 27mm；z= 151；h*a= 1；α=
20°；β= 26°29′30″）
2.4转动法
转动法即是附加转动法，其相关操作原理就是利用滚齿机床的附加转动滚来对大质数齿轮进行切割工作。再利用此种方法进行齿轮加工时，其操作过程中滚刀和齿坯之间是存在着传动关系的，此两项的关系与齿条和齿轮无隙啮合时所形成的形态是相类似的，都为渐开线齿形。在使用该种方法进行大质数齿轮加工工作时，工件的转数、滚刀的转数、滚刀头的数量、工件的齿数都是有严格的比例规定的，其关系如下：
在进行斜齿轮切的操作过程中，工作台需要配合的改变转数，转数的改变设置成多转和少转都是可以的，在实行此项切制操作的过程中，滚刀移动的方向虽然是沿着轴向进行的，齿坯螺旋方向却并非如此，在此情形下只有将工作台的转数进行相应改变，才能够为其提供合理的附加转动。其操作过程如图2。在进行此项操作时滚刀走完一个导程（L）的时间，应该和齿坯附加转动一圈的时长相同。
在对分齿挂轮进行相关运算时，附加运动和传动链中各部分关系公式如下：
在进行大质数齿轮加工工作时，因为给机床配备挂轮时，无法寻找到相应挂轮，所以进行相应计算时只能选择接近于该大质数齿轮所预定的齿数来进行。是以在进行大质数齿轮计算时所使用的公式如下：
2.5近似分度计算法
当前Y58型插齿机是我国目前进行齿轮加工的最常见插齿机。该种插齿机具有四个分度挂轮和两组定数挂轮。其挂轮情况如图3。
如图所示，挂轮无论是采用单式的还是复式的，其四个挂轮架齿数都应该与机床所原本的齿轮数相符。理论上来说，齿轮数最多不应超过一百个，但是在实际应用当中，齿轮数是可以被合理增大到一百三十个的。对于齿轮数也有相应限制，即如图所示的位置，A和B相加的数额不能大于C，且C和D相加的数额不能大于B。在此基础上D的数值也不得超过80且B的数值不得超过130。目前，大多数情况下，在齿轮加工的操作过程中持分度头使用单齿分度法于插床上进行操作时，其生产效率较低，其齿轮齿部的精度也是比较低的。Y58插齿机的分度挂轮值是一个分数，对其数值的计算是需要依据机床公式进行的。当被加工的齿轮的齿数在130以上时，这个分数是为最简分数。加工完成的齿轮的尺寸，在一定尺度中是允许一定数值内的误差存在的，也就是说它的实际完成尺寸和理论计算尺寸是可以存在一个偏差值域的。在此情形下就可以将对于这个值域的计算后所得的分数用来对原本的分度挂轮的分数进行替代。这个分数计算的方式如下：
在一般情形之下，在使用插齿机进行齿轮加工时，被插的工作齿的操作面一般是比较短的，而进行相应的圆周型运动过程中，其运动的主轴线是其操作平面自身所处的平面。也就是说，这一操作过程是将插齿机上进行切削运作的刀具的主轴以该插齿机平面上的轴线为操作轴，进行速度较慢的圆周运作的过程。值得注意的是，该主切削的运动是一项有上下两个方向所进行的往返运动，这个操作的频率是速度较快的，也因此更需要对该项操作过程中所应用的工具零件的质量进行一定的检测管制，以此来避免在此操作场地的相关人员危险意外的发生。综合以上两点，进行该项工作的插齿机上的插刀其实是在做一项围绕旋转运动的，其旋转方式有些类似于我们常说的行星公转，而其围绕重心始终是被插工件。这种公转运动也是这两个齿轮所共同完成的一个无间隙的啮合运动。这种啮合运动的主要目的是传动，而对此次传动运动起到调配作用的是分齿的挂轮所实施的。在此过程中对于刀具的回旋和工件的相应回旋的两个运作的速度的情况，需要给予一定保证，需要了解的是，此两项的回转动作是一项慢速回旋运作，其速度值需要时刻保持在一个相应区间之内。此项操作也是持续进行的，直至工件完成360°切的完全部齿形。在此情形下，使用近似分数挂轮，可以使其内部所产生的误差数值可以保持在一个与预计数值极其接近的数值区域之内，该项数值对于此项工作操作的影响仅仅在齿和齿间所存在的公差数值的区域范围内的周节。对于冶炼金属的相关机械所使用的齿轮的传动情况和精确程度，世界范围内都是有严格的标准来进行规定和约束的，即JB176一83相关规定。在此规定中其中有两个分享，都是对近似分数的挂轮值的实际操作中的数值和原本的设计规划数值之间的合理性的差值存在区域，来进行相关计算的相应计算规定，即只要保证这个数值（我们常用△i来表示），△i在9乘以10的负五次方和9乘以10的负六次方之间，都是合乎相应标准的。在这个数值范围内，该齿轮的周节误差，和制动后的周节误差都是可以对于齿轮的正常加工的起到保证作用的，也就是说，在该数值区域内所加工完成的齿轮是一定合乎相关标准的。在进行过相关运算，并对大质数齿轮加工过程中所存在的可能发生误差的因素进行全部的是综合性的讨论，可得出结论z为191毫米且m为2.5毫米时，其齿轮精度是一定可以达到五级标准以上的，在此清下，加工范围的计算方式如图4。
3.结论
通过以上相关实践操作和相关计算，我们可以得出相应的结论，几种使用普通机床进行大质数齿轮加工的操作中，附加转动法是最经济可行的一项操作方法。其有进行方便，使用时产生的额外费用生成的数值较低的特性，其操作过程具有较高的可靠性，另外使用附加转动法来进行大质数的齿轮的加工工作也是现阶段比较常用且具有适宜性的操作方法。
参考文献：
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论文作者:陈雪玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期
论文发表时间:2018/11/14
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