小导程凸轮的交换齿轮技巧

有一些端面凸轮导程很小，采用常规选取交换齿轮的方法，使得交换齿轮的传动比很大，这样造成主动轮与从动轮的齿数相差悬殊，致使双列交换齿轮的主动轮与从动轮无法实现啮合。

例5-4 一个凸轮的导程L=16mm则交换齿轮：

这样a+b（75+25）≤c（125），由此可见a与b、c与d无法啮合，所以采用常规方法交换齿轮方法行不通。

加工小导程凸轮时，使传动比太大的主要原因是在交换齿轮传动比中，分度头内的蜗轮齿数K=40起主要作用。此问题有两个解决方法。

1.分度头直接交换齿轮加工法

（1）交换齿轮安装安装方法 常规交换齿轮是在分度头与工作台丝杠之间安装交换轮，这样必须经过分度头中的蜗杆副，为了避开分度头内的蜗杆副传动，改在分度头主轴孔中插一个带Morse No.4的交换齿轮轴，与工作台丝杠之间安装交换齿轮，如图5-126所示，这样就避开了分度头内的蜗杆副，即去掉了K=40。

图5-126 分度头直接交换齿轮

（2）交换齿轮的计算 交换齿轮的传动关系可写成

例5-5 对于L=4mm的导程，则交换齿轮为，故

a+b（30+30）＞c（45），c+d（45+30）＞b（30），两组交换齿轮完全符合啮合条件。

（3）加工操作方法 采用分度头直接交换齿轮法加工短导程时，可采用手动加工法和机动加工法。手动加工时，将分度手柄从分度盘孔中拔出，转动分度手柄使蜗杆带动蜗轮转动，分度头中的工件（凸轮）转动，另一方面，分度头主轴孔中的交换齿轮轴上的齿轮d转动，带动c、b、a齿轮转动，使工作台丝杠转动，这样工作台实现了移动，从而产生螺旋运动。

采用自动进给加工时，先将分度头背面的锁紧盘松开，使分度头中的蜗杆与蜗轮脱开，使蜗杆不转动。当工作台丝杠转动时工作台移动，同时通过交换齿轮a、b、c、d的传动带动蜗轮转动，使分度头中的工件（凸）产生转动，从而实现了螺旋运动。

采用分度头直接交换齿轮法加工凸轮时，当第一刀加工后需进刀进行第二次加工时，需将交换齿轮中的一个齿轮卸掉，使交换齿轮脱开，然后转动分度手柄，达到进刀的目的。再将卸掉的齿轮装上使之与交换齿轮相啮合，再进行第二次加工。(www.xing528.com)

如果凸轮上有两个以上的等分螺旋槽，在选择交换齿轮时，要使交换齿轮的齿数是螺旋槽头数的整数倍，否则将无法进行分度。采用分度头直接交换齿轮法加工凸轮，由于进刀方法比较麻烦，分度受到交换齿轮齿数的约束，因此，一般情况只用来加工小导程的单槽圆柱凸轮。

2.双分度头交换齿轮法

（1）交换齿轮安装方法 采用两个分度头，一反一正安装，甲分度头装夹工件，乙分度头装夹一个交换齿轮轴，与工作台丝杠之间安装传动交换齿轮a、b、c、d，在两个分度头之间用A∶B=1的齿轮连接，如图5-127所示。

图5-127 双分度头交换齿轮安装图

（2）传动比计算 当凸轮转一圈时，丝杠转过圈，它们的传动关系可写成

其中，

k₁=1，k₂=40，k₃=1，k₄=40，P=6mm

得到

（3）加工操作方法 如图5-127，5-128所示，由于乙分度头是反装的，不能采用机械自动进给，因为乙分度头中的蜗轮转动时，不可能带动蜗杆转动。因此采用双分度头传动铣凸轮时，只能采用手动操作。加工时，将甲分度头上的分度盘的紧固手轮松开，顺时针转动分度手柄（连同分度盘一起），经过z₅、z₆、z₇、z₈、k₃、k₄使工件转动，这样工件（凸轮）逆时针转动。同时，由于甲分度头分度手柄的转动，通过B、A、z₁、z₂、k₁、k₂、d、c、b、a的传动，使丝杠转动，这样工作台实现了直线移动（向左），加工出来的是右旋螺旋面凸轮。加惰轮，工作台向右移动，加工出来的是左旋螺旋面凸轮。

图5-128 双分度传动系统图