無論是滾子齒輪式、直角式分度機(jī)構(gòu),還是平行分度式分度機(jī)構(gòu),滾子和凸輪輪廓都是共軛曲面嚙合,因此可以看成一個(gè)非常特殊的環(huán)面蝸桿在傳動(dòng)。它的潤(rùn)滑問題十分重要。在低速時(shí)可認(rèn)為是與相對(duì)速度無關(guān)而與正壓力有關(guān)的庫(kù)侖摩擦,而在高速時(shí)必須考慮庫(kù)侖摩擦力和粘性摩擦。這粘性摩擦力與速度成正比,產(chǎn)生結(jié)構(gòu)阻尼力。因此不同機(jī)構(gòu)和不同轉(zhuǎn)速采用不同粘度的潤(rùn)滑油,使嚙合副在運(yùn)動(dòng)時(shí)形成油楔,起到動(dòng)壓軸承的作用。
1)膠合現(xiàn)象。潤(rùn)滑嚴(yán)重不良時(shí)會(huì)產(chǎn)生膠合現(xiàn)象,這是指兩個(gè)接觸表面間的吸引作用,引起材料從一個(gè)表面向另一個(gè)表面轉(zhuǎn)移,***后形成磨損碎片。
預(yù)防方法:
①凸輪和滾子的材料要合理配合;
②嚙合表面要潔凈;
③潤(rùn)滑充分,潤(rùn)滑油牌號(hào)要選擇合理;
④嚙合表面要淬火,具有一定硬度,表面要精加工。
2)粘性磨損。在嚙合兩物體中,一個(gè)物體表面材料在嚙合中被分離出去。這種分離不是從一個(gè)表面被粘結(jié)作用到另一個(gè)表面,而是被拉出的,或是由于非常硬的表面和物體將另一個(gè)表面的材料刨出去或壓出等。預(yù)防方法:材料淬火達(dá)到一定硬度。
3)成品腐蝕。由于腐蝕和摩擦的存在,引起成品腐蝕。
預(yù)防方法:
①改善周圍介質(zhì)情況;
②改善潤(rùn)滑情況。
預(yù)防方法:
4)表面疲勞。由循環(huán)應(yīng)力所造成。它的特點(diǎn)在于凸輪表面被載荷作用而剝落下來形成許多凹痕。在相對(duì)很長(zhǎng)的壽命時(shí)間和許多次旋轉(zhuǎn)循環(huán)之后,凸輪表面逐漸產(chǎn)生許多微小的裂紋,裂紋隨循環(huán)次數(shù)的增加而不斷增多和加深,當(dāng)循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定值時(shí)剝落就突然發(fā)生,然而在它發(fā)生時(shí)實(shí)際被磨掉。結(jié)果形成的凹痕相對(duì)來講是很大的。
①用改變?cè)O(shè)計(jì)和操作狀態(tài),降低接觸應(yīng)力,例如降低滑動(dòng)速
②增加表面硬度和采用表面拋光等精加工方法;
③潤(rùn)滑。
接觸載荷重復(fù)循環(huán)的結(jié)果,使凸輪和從動(dòng)件在滾動(dòng)接觸的情況下,因表面磨損疲勞斷裂而受到損害。雖然各種形式的磨損有可能同時(shí)發(fā)生,但在凸輪和從動(dòng)件系統(tǒng)中表面疲勞是斷裂的主要原因。
(5)材料與熱處理
凸輪和從動(dòng)件的材質(zhì)一般多選用合金結(jié)構(gòu)鋼,如40Cr鋼、20Cr鋼滲碳、38CrMAl滲氨等, 淬火硬度多在60~70HRC或者凸輪滲氮硬度850HV,表面粗糙度在~,6級(jí)精度,方可使用。
(6)凸輪精密分度機(jī)構(gòu)的其他參數(shù)
1)輸入軸方式。有左單向輸人、右單向輸人,或兩端輸人。
2)輸出軸方式。輸出軸為軸式、法蘭式和錐臺(tái)式。
3)輸人軸、輸出軸類型。輸入軸、輸出軸軸端有圓柱型、圓錐型和空心型。
4)精度等級(jí)。分高精級(jí)(G)、精密級(jí)(J)和普通級(jí)(P)。
5)中心距。