总第１６８期 机械管理开发ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ Ｔｏｔａｌ １６８ Ｎｏ．４，２０１７ ２０１７年ｇ４期 睁 ＤＯＩ：１０．１６ｓ２ｓ／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎｌ４－１１３４／ｔｈ．２０１７．０４．０４ 渐开线内花键参数的精确测量与计算 原 宏 （太原工具厂， 山西太原０３０００８） 摘要：主要阐述了渐开线内花键参数的精确测绘和编制程序快速计算的方法。通过分析研究发现，精确测绘 和计算渐开线内花键的具体方法操作简便，计算起来既快又准，在生产实践中经反复验证精确度高，具有较高 的实用价值。 关键词：渐开线内花键中图分类－￣－－：ＴＧ７１５ 精确测量计算 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—７７３Ｘ（２０１７）０４－０００７—０２ 引言 １．３齿形描绘 用投影放大仪将工件内花键放大１ ０倍或２０倍， 并在蜡纸上将放大后的渐开线内花键齿形描出来。 在生产实践中，经常会有各种机床配件磨损、报 废，需要更换或加工新的配件，而其中很多配件带有 渐开线的内花键，为保证新配件的精度，精确测绘内 花键十分必要。另外，有的用户带着工件实物来订拉 １．４花键大小径和齿数的测量 用内径千分尺测出花键小径尺寸 ，用卡尺测 出花键大径尺寸 ，测出花键齿数ｚｏ 刀或插齿刀，而无法提供工件的详细参数，这种情况 下，若测绘出的结果不准确，就会导致刀具报废。而 若不测绘又会失去一部分市场和用户，因此精确测 １．５ 内花镑 数和分度圆压力角的推算 用反复迭代式运算法推算渐开线内花键的模数 和分度圆压力角 ，公式如下： ｎ—绘渐开线内花键有一定的市场意义和价值；同时，若 有用户反馈拉削或插出的内花键不符要求时，精确 测绘加工出的渐开线内花键也是正确处理质量问题 ）一Ｉｎｖ（ａｒ ｃｃｏｓ．ｋ Ｄｏ＇—）ｉｎｖ （ａｒｃｃｏｓ ｋＤｏ＇＿ｄ２－ｄｌ ｒ １、 ．的重要依据［ 。综上所述，掌握精确测绘和计算渐开 线内花键的方法有很重要的现实意义。 １精确测量渐开线内花键参数 １．１准备工作 用煤油将工件花键孔中的油污清洗干净，以确 保测绘的准确性。 式中：Ｄ０为算出的基圆直径；Ｄｏ＇为推测的初始基 圆直径；当花键齿数ｚ是偶数时，ｋ为１，当花键齿数 ｚ是奇数时，ｋ为ｃｏｓ（９０。／Ｚ）。计算方法说明如下： １）若给一工件，不知模数ｍ和分度圆压力角 ， 可用公式（１）反复迭代运算，直到Ｄｎ和Ｄｎ’统一为 止，即算出渐开线基圆直径。 １．２内花键棒间距的测量 选取直径分别为ｄ。和（ｆ２的两副量棒，用内径千 分尺分别测出量棒为ｄ。时的棒间距 。，量棒为ｄ 时的棒间距 ，如图１所示。 ２）Ｄｏ的初始值从（ 。＋ｄ， 和（ ＋ｄ２） 两值中 的最小值开始。 ３）当算出Ｄ０后，由Ｄｏ＝ｍＺｃｏｓａ得出ｍｃｏｓａ＝ＤｄＺｏ １．６内花键分度圆齿槽宽的计算 算出ｍｃｏｓｏ／值后，用常见的分度圆压力角 ２０。、３０。、３７．５。、４５。分别代入，求出不同的０［所 对应的不同ｍ值。将不同的模数值ｍ代人公式（２）、 公式（４）中或公式（３）、公式（４）中，求出对应的内花 键分度圆齿槽宽．ｓ。 图１ 内花键棒间距 收稿日期：２０１７—０３—２０ 作者简介：原宏（１９６８一），男，山西阳城人，本科，毕业于太原 理工大学，工程师，现就职于太原工具厂。 Ｍ＝Ｄｄｃｏｓａｚ－－ｄ， Ｍ＝Ｄｏｃｏｓ（９０。／Ｚ）／ｃｏｓａｍ－ｄ， Ｉｎ ｍ＝Ｓ／Ｄ＋ＩｎⅧ一ｄ／Ｄｏ． （２） （３） （４） 式中： 为渐开线内花键量棒棒间距；ｄ为量棒直 ・ ８ ・ 机械管理开发 ｊｘｇｌｋｔｂｊｂ＠１２６．ｃｏｒｎ 第３２卷 径；Ｄ为分度圆直径； 为量棒接触点压力角［ 。 Ｔ＝Ｋ 预猜基圆直径／（内测值２＋量棒直径２） Ｌｅｔ Ａ１＝Ａｔｎ（Ｓｑｒ（（１＿Ｔ￣２）；Ｉ，－２）） Ｔ１＝ ｒａＪ１（Ａ１）一Ａ１ １．７齿形图的形成 用计算出的各组Ｓ、ｍ、ｏ／值代入公式（５）和公 式（６）中，算出渐开线内花键齿根圆齿槽宽Ｊｓ 、齿顶 圆齿槽宽Ｊｓ 、算出渐开线内花键上５～７个任意圆 齿槽宽，再用多段线连接起来，形成齿形图，如图２ Ｔ２＝（量棒直径２一量棒直径１）／预猜基圆直径＋Ｔ１ Ａ２＝（３ Ｔ２） （１／３） １０ⅡＴ２＋０．００００００００１＞Ｔａｎ（Ａ２）一Ａ２ Ｔｈｅｎ ＧｏＴ０ 所示 图２内花键齿形图 ｏ／ ￣ａｒｃｃｏｓ（ ）． （５） Ｓ ＝Ｓ×Ｄｉ／Ｄ－Ｄ ×（Ｉｎｖａｉ—Ｉｎｖａ）． （６） 式中：Ｄｉ为渐开线内花键上任意圆直径；ｏｒ 为渐开线 内花键上任意圆压力角；Ｓ 为渐开线内花键上任意 圆齿槽宽。 １．８内花键参数的最终确定 将计算出的各组＆、．ｓｉｊ和齿形图用ＡｕｔｏＣＡＤ画 出并打印出来，将图形与蜡纸上通过投影放大仪描 出的图形对比，哪一组的齿形图中＆、Ｉｓｉｉ与蜡纸上的 完全相符，则哪一组的Ｓ、ｍ、 值为准确值，以此为 基础即可算出正确的渐开线内花键参数。 ２编程快速计算渐开线内花键参数 在以上各公式的计算中，公式（１）的反复迭代式 运算比较复杂，因此用ＶｉｓａｌＢａｓｉｃ语言编好计算程 序，程序代码如下［ 。 Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ ＣＯＭＭＡＮＤ １——ＣＬＩＣＫ０ Ｄｉｍ齿数，量棒直径１，内测值１，量棒直径２， 内测值２，预猜基圆直径，实际基圆直径，奇偶数，Ｋ， Ｔ，Ａ１，Ｔ１，Ｔ２，Ａ２，Ａ３ Ａｓ Ｓｉｎｇｌｅ Ⅱ奇偶数＝２ Ｔｈｅｎ Ｋ＝１ ＦｏｎｔＳｉｚｅ＝１２ 齿数＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ１．Ｔｅｘｔ） 量棒直径１－－Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ２．Ｔｅｘｔ） 内测值ｌ＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ３．Ｔｅｘｔ） 量棒直径２＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ４．Ｔｅｘｔ） 内测值２＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ５．Ｔｅｘｔ） 预猜基圆直径＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ６．Ｔｅｘｔ） 奇偶数＝Ｖａｌ（Ｔｅｘｔ８．Ｔｅｘｔ） Ⅱ奇偶数＝１ Ｔｈｅｎ Ｋ＝Ｃｏｓ（３．１４１５９３／２／齿数） Ⅱ奇偶数＝２Ｔｈｅｎ Ｋ＝Ｉ １００ ２０ Ａ２＝Ａ２一（Ｔａｎ（Ａ２）一Ａ２一Ｔ２）／（Ｔａｎ（Ａ２））＾＝１ ３０ Ｉｆ Ｔ２＋０．Ｏ０Ｏ００ｏ００１＞Ｔａｎ（Ａ２）一Ａ２ ｈＴｅｎ Ｇ０Ｔ０ １００ ４０ Ａ２＝Ａ２一（Ｔ粕（Ａ２）一Ａ２一Ｔ２）／（Ｔａｎ（Ａ２）） ２ ５０ Ｉｆ Ｔ２＋０．００００００００１＞Ｔａｎ（Ａ２）一Ａ２ ｈＴｅｎ ＧｏＴｏ １００ ６０ Ａ２＝Ａ２一（Ｔａｎ（Ａ２）－Ａ２一，ｒ２）／（Ｔａｎ（Ａ２）） ２ ７０ ｆＩ Ｔ２＋０．００００００００ １＞Ｔａｎ（Ａ２）一Ａ２ Ｔｈｅｎ ＧｏＴｏ １００ ８Ｏ Ａ２＝Ａ２一（ＴａＪ１（Ａ２）一Ａ２一Ｔ２）／（Ｔａｎ（Ａ２）） ２ １００ Ａ３＝Ａ２ Ｔｅｘｔ７．Ｔｅｘｔ＝（内测值１＋量棒直径１）＊Ｃｏｓ（Ａ３）／Ｋ Ｅｎｄ Ｓｕｂ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ ＣＯＭＭＡＮＤ２ ＣＬＩＣＫ（） Ｔｅｘｔ１．Ｔｅｘｔ＝ ” ” Ｔｅｘｔ２．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” Ｔｅｘｔ３．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” Ｔｅｘｔ４．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” Ｔｅｘｔ５．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” Ｔｅｘｔ６．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” Ｔｅｘｔ７．Ｔｅｘｔ ＝ ” ” ＥｎｄＳｕｂ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｓｕｂ ＣＯＭＭＡＮＤ３ ＣＬＩＣＫ（） Ｅｎｄ ＥｎｄＳｕｂ 其他５个公式后来也全部用ＶｉｓａｌＢａｓｉｅ语言编 好程序，此处不再一一赘述。 ３结论 上述精确测绘和计算渐开线内花键的具体方法 操作简便，计算起来既快又准，在生产实践中经反复 验证精确度高，有较高的实用价值。 参考文献 ［１］詹昭平．渐开线花键标准应用手册［Ｍ］．北京：中国标准出版社， １９９７． ［２］楼希翱，薄化川．拉刀设计与使用［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９０． ［３］袁哲俊，刘华明．刀具设计手册［伽．北京：机械工业出版社，１９９９． （编辑：王瑾） （下转第４５页） ２０１７年第４期 赵俊飞：煤矿井下掘进机电设备的节能探讨 机械自身损耗的比例。目前，我国众多煤矿工业生产 企业所使用的掘进机机电设备的功率相对较低，不 利于对煤矿资源开采，同时还降低煤矿工业生产企 业自身的经济效益。尤其在经济发展新常态的环境 下，很难保障煤炭生产企业稳定的经营。现今掘进机 的工作能力在实际工作中，运转消耗在总体消耗中 占据较大的比例，甚至实际运转消耗与工作效率一 致。因此，对于机电一体化和电气自动化煤矿生产企 提高其工作效率 。 参考文献 ［１］王艳坤．煤矿井下掘进机电设备的节能环保对策探析［Ｊ］．科技 展望，２０１４（１７）：３８． ［２］ 王强．基于变频节能技术在煤矿机电设备中的应用［Ｊ］．机械管 理开发，２０１５（３）：６６—６７；８７． ［３］ 李健伟．煤矿井下掘进设备的节能方式应用研究［Ｊ］．科技创新 与应用，２０１３（３２）：１１７． ［４］ 吕皋鸣．井下机电设备安全节能技术措施探析［Ｊ］．中国煤炭工 业而言，为了保障工作效率高于运转损耗应充分发 业，２０１３（１ １）：４８—４９． 挥掘进机自身的效能，通过实施维护和保养的方式 （编辑：王慧芳） Ｅｎｅｒｇｙ Ｓａｖｉｎｇ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｚｈａｏ Ｊｕｎｆｅｉ （Ｘｉｓｈａｎ Ｃｏａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ．Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３０２０３） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔａｒｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｉｎ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｍｉｎｉｎｇ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．ａｎｄ ｅｘｃｈａｎｇｅｓ ｗｉｔｌｌ ｔｈｅ ｐｅｅｒｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ；ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ （上接第８页） Ａｃｃｕｒａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｖｏｌｕｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｓｐｌｉｎｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ Ｙｕａｎ Ｈｏｎｇ （Ｔａｉｙｕａｎ Ｔｏｏｌｓ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｔａｉｙｕａｎ Ｓｈａｎｘｉ ０３０００８） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｅ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｖｏｌｕｔｅ ｓｐｌｉｎｅ ｏｆ ｃｒｅａｔｉｎｇ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ，ｗｅ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｐｒｅｃｉｓｅ ｍａｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｖｏｌｕｔｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｐｌｉｎｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｉｍｐｌｅ，ｆａｓｔ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｔｅ，ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｔｈｒｏｕｇｈ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｖｅｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｈａｓ ｈｉ ｇｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｏｌｕｔｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｐｌｉｎｅ；ａｃｃｕｒａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ （上接第４２页） Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｒｅｉｇｈｔ Ｃａｒｓ Ｃｈｅｎ Ｙａｎ （Ｒａｉｌｗａｙ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ Ｌｕ’ａｎ Ｍｉｎｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｃｈａｎｇｚｈｉ Ｓｈａｎｘｉ ０４６０３１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｆａｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｏｖｅｒｈａｕｌ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｆｅｒｉｈｇｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｖｅｈｉｃｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｆｒｅｉｈｇｔ ｃａｒｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｈａｖｅ ｓｏｍｅ ｈｅｌｐ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒａｉｌｗａｙ ｆｒｅｉｇｈｔ ｃａｒ；，ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｃｏｍｍｏｎ ｆａｕｌｔ
