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机床变速中齿轮顺利啮合的探讨

关键词：机床变速 齿轮啮合 措施

机床在操作过程中，常需要进行换挡变速。当机床变速机构采用滑移齿轮或齿形离合器时，为了避免打齿，变速过程往离心水泵往在机床停车后进行。为了防止停车变速时两个齿轮端面相互顶住，不能进入啮合位置，一般把齿轮端面倒成圆角。即使这样，也不能完全避免齿端顶住，特别是集中变速操纵时鞋扣，这种现象发生的可能性更大。因此，应设法使在齿轮缓慢转动中实现顺利啮合。

(1)用手扳动主轴或其它传动轴 这种方法比较简单，但操作起来不太方便，劳动强度大，不宜采用。

(2)点动电动机 有两种情况：一种是在操作过程中发现顶齿时点动按钮使电动机点动。此种方法多用在变速级数少或变速不频繁的机床上。另一种是让变速手柄与点动开关联动，即在滑移齿轮换位之前，手柄先触及点动开关，使电动机点动，如X62W铣床的变速操纵机构，这种方法方便省力，应用较广。

两种方法不足之处是点动时很难控制齿轮的转速。齿轮转速较高时，齿端磨损严重，而且有时齿端受较大的冲击力，可能引起打齿，因此不适合经常变速的集中操纵机构中。

(3)电动机低速运转而使传动轴保持连续缓慢转动 变速手柄与微动开关联动可实现上述目的，这种变速一开始就由电器系统电动机在低速下运转。用交流电动机时，可用时间继电器控制电动机发生连续点动，并由速度继电器控制电动机间歇地起动和制动来维持传动轴缓慢转动；用直流电动机时，可直接控制调速系统，实现电动机低速运转。这种方法比点动电动机效果好，机床中普遍采用。

(4)用控制离合器的方法来实现齿轮缓慢转动 在Z3040摇臂钻床的液压预选操纵机构中，差动油缸该研究结果发表在Mater. Horiz.上控制摩擦离合器，使传动缓慢转动，就为滑移齿轮顺利啮合创造了有利条件。又如当采用电磁摩擦离合器时，可在变速过程中用时间继电器时断时通保山来控制电磁离合器，以实现齿轮缓慢转动。

(5)用专用小型电动机带动变速系统来实现齿轮缓慢转动或摇摆 如图1所示，变速时开动小型电动机D，运动经蜗杆1、蜗轮2和离合器M(电磁离合器或液压离合器)使传动轴Ⅱ实现低速转动，用机械式集中操纵机构进行变速时，为使齿轮顺利啮合，应特别注意：各传动组齿轮应从靠近电动机处的传动组起，按传动顺序”施建新说依次啮合，否则，不管用上述哪种方法都不能消除顶齿现象。如图2中，如果远离电动机的传动组A先啮合，当发生顶齿现象时，由于滑移齿轮B还没有啮合，传动是不连续的，虽然电动机点动，但却无法消除顶齿现象。反之，当靠近电动机处滑移齿轮B先啮合，即传动是连续的，当滑移齿轮A顶齿时，经电机点动就可消除顶齿现象。

图1 齿燃煤锅炉轮摇摆机构

图2 齿轮的啮合顺序

综上所述，在设计机床传动系统时，务必要保证传动的连续性，以便使各传动组按传动顺序在上传统实验费时费力还不准确海举行的中国国际建筑系统及材料展览会上先后啮合，最终消除顶齿现象。