摘要：本文从分析普通车床进给箱基本组传动结构的特点入手，针对机床上使用较为广泛的双轴滑移及三轴滑移传动机构存在的，不能满足英制螺纹基本数列的缺点提出改进措施。                    介绍了一种双轴滑移传动用的操纵结构，它能简便、直观地实现顺序越级操纵。其性能已超过国际上先进机床上使用的同类型机构的水平。          关键词：基本组、增倍组、变速组、诺顿机构、反向塔轮拉键型、双轴滑移机构、三轴滑移机构

进给箱的传动机构

           普通车床进给箱传动主要考虑满足加工不同种类螺纹的各种螺距的传动比的要求。通常在普通车床上加工的螺纹有公制、模数、英制和径节四种。他们螺距数值的分布情况大体上是在一个基本数列的基础上以2n展开。前两种螺距的基本数列基本满足按等差数列的顺序排列。而后两种螺距的基本数列基本满足按调和数列的顺序排列。按习惯英制（径节）螺纹螺距用每吋的牙数来表示，因此其数值的倒数也是按等差级数来排列了。根据加工各种螺纹螺距传动比的需要，普通车床进给箱的传动机构大致可分为以下几个部分：1、基本组：它是为了取得各种螺纹基本数列的传动比的变速机构，基本上是一种按等差数列排列的变速机构。2、增倍组：它是将基本组的各级传动比增加2n倍，使传动比扩展开来满足各种螺距要求的变速机构。它是一种以2为公比的等比数列的变速机构。3、变速组：          从上面关于各种螺纹螺距数值分布的讨论来看，有的要求基本组传动比按等差数列排列，有的要求按调和级数排列，所以就要求该基本组传动比具备互逆的性质。变换组就是为了实现这种倒数关系的传动性质的变速机构。          在三轴滑移机构中基本组可以自身解决上述互逆的功能，但除此外各种螺纹螺距还存在一定值的常数互换关系。例如公制螺纹的螺距为t=m•π,它们之间存在着“π”倍的关系。而英制螺纹的单位是英吋公制螺纹是mm。它们之间又存在着1英吋＝25.4mm的长度单位换算常数“25.4”倍的关系。这些也是靠变换组的传动比来取得的。为了简化机床结构和考虑使用几率有时也可以依靠配换挂轮来解决这种“常数关系”，而三轴滑移机构却不能解决这种“常数关系”，所以它又不能全部代替变换组的功能。

1、直联丝杠组：          有时为了提高螺纹加工精度，避开进给箱内齿轮传动误差，可将进给箱内传动链“短路”，再靠配换挂轮来取得各种螺距的传动比，这种“短路”机构就属于直联丝杠组。

2、丝光杠互锁组：          它是保证进给箱的动力能够分别传递到丝杠或光杠上，避免两者同时工作的一组机构。根据工作要求进给箱基本上由以上几部分组成。其中又以基本组与增倍组占主要地位、特别是基本组的变速、操纵的设计与制造部更复杂。因此进给箱又常常以基本组来分类，即分为1、反向塔轮拉键型；2、诺顿机构型；3、双轴滑移机构型；4、三轴滑移机构型，而目前国内外普通车床的进给箱基本上都属于后三种类型。

双轴滑移传动机构的特点与改造

           双轴滑移机构具有传动刚性好；操纵机构简单、工艺性好；操作使用直观、方便等优点。特别是这种机构进给箱外形偏长、偏矮，对较大型机床的整体布局有利。外观协调。因此国外一些先进机床如西德柏林格尔（Boehringer）公司在上世纪十年代初设计开发的DUE型普通车床仍保留了该传动机构。但它也存在一定缺点，即变速的级数不宜过多，一般为六到八级。级数多了，操纵机构就要变得复杂、困难起来。此外，机构中大量采用变位齿轮，在选择变位系数时受到中心距、传动比的限制，选择不好就会给齿轮的寿命及工作精度造成不良后果。在一些采用英制系统的国家，由于英制螺纹对基本组的变速级数一般都为10—11级。所以多数机床仍采用封闭式的诺顿机构。我国及多数社会主义国家是采用公制系统的国家，而双轴滑移机构与三轴滑移机构是满足加工公制螺纹和几种常用英制螺纹螺距的要求的，特别是双轴滑移机构在操作使用上比三轴滑移机构具有明显的优点。根据用户要求以及对国外有关标准的分析情况如下：ISO标准要求的基本数列为16、18、20、22、24、26、28。美国标准统一螺纹牙形数据（American Standard Unified Thread Form Date）要求的为：16、18、20、23、24、28威氏螺纹为：16、18、19、20、21、22、23、24、28美国管螺纹为：8、111/2、14、18、27英国管螺纹为：11、14、19、28          因此可以综合为：16、18、19、20、21、22、23、24、26、27、28等十一种，此外在车制多头蜗杆基本数列时还需增加15。总计十二种。这样多的变速级数，显然在我厂进给箱基本组的传动机构—双轴滑移机构是无法满足的。国外同类型机构也未能解决。目前国外解决增加基本组系列的办法是采用诺顿机构，但诺顿机构有一根摆动轴，不仅对传动刚性不利，而且传动精度取决于操纵机构的定位精度，因此对操纵机构的精度要求较高，此外操纵机构密封后，使机构变得比较负复杂，工艺性差，为此在经济上与技术上都是不可取的。为了解决这个问题有必要走出一条新路来。为此我们首先来分析一下上述数列的特点，现将英制螺纹每扣牙数的数值分布情况排列如下：

          如仔细分析一下它们之间的关系，就可以发现在基本组数列之中有一部分存在着3：2的关系。这样就可设想，如果我们在扩大组内再增加一组2：3和1：1传动比的变速，这个问题就可以基本上得到解决，详见下表：

          从表中可以看出，这样做基本组仍然可以保持八级变速，却可以取得十二级的基本数列，从而完全可以满足加工英制螺纹变速的需要。就可以在保留基本组的传统结构的基础上扩大产品的性能。从而就可以用最经济的办法去改进老产品，使其在国际市场上具有更大的适应性与竞争力。并且这个措施还可以在采用了双轴滑移或三轴滑移传动机构的各种机床上推广使用。 双轴滑移传动机构的旋转式顺序、越级操纵机构的构造

操纵机构的机构介绍：          双轴滑移传动机构的操纵机构（以下简称双轴滑移操纵机构或操纵机构。）必须保证主从动轴间只允许有一对齿轮啮合，而其它级的齿轮都必须处在中间位置。它可以简单地用凸轮来操纵，但是凸轮操纵一方面不能实现越级操纵。另一方面如要实现顺序操纵就必须在转动45°～60°范围内，就要使齿轮往返两次进入啮合位置，这就造成凸轮升角较大，操纵就要费力。          VDF公司早期设计制造的双轴滑移机构，采用两个组合手柄来分别获得选择和变速与复位的操纵运动，直到近期设计的DUE型普通车床不过是把两个手柄组合在一起，操纵变速时要作“王”字形的变速动作，操纵运动不直观也比较复杂。为此我厂自主开发了一种旋转式的越级操纵机构，它是一种封闭式顺序、越级操纵机构，变速时逆时针旋转手柄到所需的位置再反过来顺时针转动就可实现变速。工作时方便、灵活、直观。该结构大大的降低了结构要求的精度，且可以实现一次涂装，即通过图纸设计时计算好各个传动件的准确工作位置，由加工按照工装的功能，直接保证机构的连接件准确位置并加工出来，装配时操作者直接将各零件按照图纸要求安装到位即可，从而避免了装配时反复划窝，配作，调整的过程，大幅度的提高机床的精度和装配质量。而且克服了推拉式操纵机构的缺点，其性能超过西德DUE机床，特别适合在规格较大的机床上使用。

手动变档挂轮克服原有机床螺纹种类不全的解决方案

          前面的分析中可以看出，如果采用基本组仍然保持八级变速，却可以取得十二级基本数列的方法，则完全可以满足加工英制螺纹变速的需要。并且这个措施还可以在采用了双轴滑移或三轴滑移传动机构的各种机床上推广使用。          基于上述目的，本次提出并完成了手动变档挂轮的机构配置。通过将挂轮分四档传动，每档的传动比满足公英制螺纹、模数径节螺纹的1：1；2：3的要求，从而实现了我厂CW系列公制车床满足全部英制螺纹系列要求的目标。具体的各档传动比为：一档：i挂1=33/66×66/33＝1：1二档：i挂2=33/66×56/42＝2：3三档：i挂3=44/56×66/33＝11：7四档：i挂4=44/56×56/42＝22：21那么，通过操纵变档手把，解决了我厂CW系列公制车床手动更换挂轮配置加工特殊螺纹的难题。实现了全部上述表格中例入的螺纹数值

结束语

          目前国产机床大部分采用了双轴滑移与三轴滑移机构。这类机构的特点是刚性较好、操纵机构制造精度低、成本低、特别是双轴滑移机构在操纵上易于实现顺序、越级操纵。使用上灵活、方便、直观。因此在技术上与经济上都是较为合理的机构。但这两类机构都存在着扩大变速级数的困难。因此不如诺登机构适应英制系统国家市场的需要，为了扩大国内产品性能与竞争能力，本文提出的扩大基本组基本系列的办法是具有一定的通用性与实用性的。

          此外，双轴滑移机构是可能与诺登机构一样实现顺序、越级操纵。但它更便于密封，但在国外就连DUE这样近期设计的先进机床，也未能很好地解决其操纵机构。本文介绍的双轴滑移机构，结构不复杂、工艺上没有关键件、零件精度要求不高。经CW61100B使用效果良好，是一种成熟的机构。其性能已超过国内外同类机构的水平，因此具有推广与使用价值。

参考文献【1】戴 曙   《金属切削机床设计》机械工业出版社，1981年【2】许兆风，等《车工工艺学》机械工业出版社，1984年【3】吴圣庄  《金属切削机床概论》机械工业出版社，1980年【4】内蒙古呼和浩特机床厂《三轴滑移公用齿轮机构》机械工业部，1971年