渐开线内花键参数的精确测量与计算_原宏

M1（M2）
1.3 齿形描绘 用投影放大仪将工件内花键放大 10 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。 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 Dii，用卡尺测 出花键大径尺寸 Dei，测出花键齿数 Z。 1.5 内花键栏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 M 和分度圆压力角 α，公式如下：
FontSize=12
齿数 =Va（l Text1.Text）
量棒直径 1=Va（l Text2.Text）
内测值 1=Va（l Text3.Text）
量棒直径 2=Va（l Text4.Text）
内测值 2=Va（l Text5.Text）
预猜基圆直径 =Va（l Text6.Text）
奇偶数 =Va（l Text8.Text）
文献标识码：Ａ
文章编号：1003-773X（2017）04-0007-02
引言 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 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 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 的重要依据［１］。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
D0=
Inv（arccos
kD0' M1+d1
d2）-
d1 Inv（arccos
kD0' M2+d2
）
.
（1）
式中：D0 为算出的基圆直径；D0' 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 α，
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。 1.2 内花键棒间距的测量
选取直径分别为 d1 和 d2 的两副量棒，用内径千 分尺分别测出量棒为 d1 时的棒间距 M1，量棒为 d2 时的棒间距 M2，如图 1 所示。
d（1 d）2
图 １ 内花键棒间距 收稿日期：2017- 03- 20 作者简介：原宏（1968—），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。
Sei
11
32
23
54
45
Sii
图 ２ 内花键齿形图
αi=arccos（D0/D）i . Si=S×Di/D- Di×（Invαi－Invα）.
（5） （6）
式中：Di 为渐开线内花键上任意圆直径；αi 为渐开线
内花键上任意圆压力角；Si 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
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 with the peers. Key words: coal mine enterprise; roadheader mechanical and electrical 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 specific method of precise mapping and calculation of involute internal spline calculation is simple, fast and accurate, high accuracy through repeated verification in the production practice, has high practical value. Key words: involute internal spline; accurate measurement; calculation
赵俊飞：煤矿井下掘进机电设备的节能探讨
· 45 ·
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 业而言，为了保障工作效率高于运转损耗应充分发 挥掘进机自身的效能，通过实施维护和保养的方式
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 精确测量 计算
中图分类号：ＴＧ７１５
将计算出的各组 Sei、Sii 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 Sei、Sii 与蜡纸上的
完全相符，则哪一组的 S、m、α 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
可用公式（1）反复迭代运算，直到 D0 和 D0' 统一为
止，即算出渐开线基圆直径。
2）D0 的初始值从（M1+d1）/k 和（M2+d2）/k 两值中
的最小值开始。
3）当算出 D0 后，由 D0=mZcosα 得出 mcosα=D0/Z。
1.6 内花键分度圆齿槽宽的计算
算 出 mcosα 值 后 ， 用 常 见 的 分 度 圆 压 力 角
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［Ｍ］.北京：机械工业出版社，1999.
（编辑：王瑾） （下转第 45 页）
2017 年第 4 期
总第 168 期 2017 年第4 期
设计理论与方法
机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
Total 168 No.4，2017
DOI : 10.16525/j 14- 1134/th.2017.04.04
渐开线内花键参数的精确测量与计算
提高其工作效率［４］。
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
运算比较复杂，因此用 VisalBasic 语言编好计算程vate Sub COMMAND1_CLICK()
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
If 奇偶数 =2 Then K =1
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，2013（11）：48- 49.
（编辑：王慧芳）
Energy Saving Strategy of Mechanical and Electrical Equipment
under the Coal Mine
If 奇偶数 =1 Then K=Cos（3.141593/2/ 齿数）
If 奇偶数 =2 Then K=1
T=K* 预猜基圆直径 （/ 内测值 2+ 量棒直径 2） Let A1=Atn（Sq（r （1- T^2）/T^2）） T1=Tan（A1）- A1 T2=（量棒直径 2- 量棒直径 1）/ 预猜基圆直径 +T1 A2=（3*T2）（^ 1/3） 10 If T2+0.000000001>Tan （A2）- A2 Then GoTo 100 20 A2=A2-（Tan（A2）- A2- T2）（/ Tan（A2））^2 30 If T2+0.000000001>Tan （A2）- A2 Then GoTo 100 40 A2=A2-（Tan（A2）- A2- T2）（/ Tan（A2））^2 50 If T2+0.000000001>Tan （A2）- A2 Then GoTo 100 60 A2=A2-（Tan（A2）- A2- T2）（/ Tan（A2））^2 70 If T2+0.000000001>Tan （A2）- A2 Then GoTo 100 80 A2=A2-（Tan（A2）- A2- T2）（/ Tan（A2））^2 100 A3=A2 Text7.Text=（内测值 1+ 量棒直径 1）*Co（s A3）/K End Sub Private Sub COMMAND2_CLICK（） Text1.Text = " " Text2.Text = " " Text3.Text = " " Text4.Text = " " Text5.Text = " " Text6.Text = " " Text7.Text = " " End Sub Private Sub COMMAND3_CLICK（） End End Sub 其他 5 个公式后来也全部用 VisalBasic 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。