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通過改變模數和齒輪變位方法修復機床損壞的齒輪，在機床修理中經常遇到齒輪磨損變尖，斷齒等原因的失效，其中有公制標準模數傳動比較大的如：臥車齒輪齒條傳動、立車工作臺齒輪與大齒圈的嚙合等，另外，進口機床或早期機床如：C61125車床、捷克車床、鏜床、英鏜等均采用非公制標準模數設計，這給恢復機床正常工作帶來困難，需要采用特制刀具對更換齒輪進行加工，為此，對于齒輪嚙合我們采用中心距不變的高變位方式解決，對于齒輪齒條我們保證安裝距H不變采取變位方式解決，這樣即可解決了刀具問題，又保證了機床恢復正常。
下面，我們以C61125車床齒輪齒條的修復為例進行研究分析：
在對C61125車床大修過程中，在床子解體更換床身齒輪齒條傳動副時，就碰到了這樣的問題。C61125車床床身齒輪齒條傳動副的模數是非公制標準的小數模數，而廠里不備這類刀具。所以要想加工出這些備件，只有兩種方法：一是專門進行刀具的設計改造。一是去刀具廠家訂購。這樣不僅延長了加工周期，使備件不能及時供應，還大大提高了生產費用，使大修成本增加，而且制造或購買的這些非標準齒輪齒條刀具專用性非常強，根本不能通用，再加上備件數量較少，故造成較大的浪費。
基于這種情況，我們將C61125車床非標準的床身齒輪齒條傳動副進行了標準化改造設計，從而使改造后的床身齒輪齒條傳動副用我廠現有的標準刀具就能進行加工，不僅給大修工作帶來了極大的方便，也節(jié)約了許多制造經費。
下面，對此分別進行詳細分析。
由于機床傳動結構的要求，導致與床身齒條嚙合的齒輪一般齒數都很少。比如：C61125車床與床身齒條嚙合的兩齒輪，一個齒數Z1=13，另一個齒數Z2=8。而齒輪承受的強度比較大，為了提高小齒輪的強度常需把小齒輪做成正變位的。因此，將齒輪齒條傳動副改造成標準模數后，新齒輪要用正變位。
進行齒輪齒條傳動副的標準化和變位改造時，需保證齒輪中心至齒條安裝基面的裝配距離H不變，以此來限定改造后的齒輪仍為溜板箱內原來的位置，即機床的結構不變只改變齒輪和齒條嚙合點的位置，根據避免根切，提高耐磨性，湊配安裝距以及等彎曲強度等的要求選擇不同的變位系數或不變位。
對于C61125車床，其齒輪齒條的模數為非公制標準小數，對其進行改造我們采取將非標準的小數模數轉化為與之最靠近的公制標準模數。
原來的齒輪齒條傳動副齒輪節(jié)圓半徑為：
r嚙=m0z/2+m0ξ0——（1）
其中：z——齒輪齒數
m0——非標準的小數模數
ξ0——非標準的小數模數齒輪的變位系數
由（1）式可知，如果z和ξ0不變，則將該傳動副的模數m0轉化為與之最靠近的標準模數m后，r嚙發(fā)生變化。齒條是不變位的，一方面要保證r嚙不變化，那么必須重新設計齒輪的正變位，定出公制標準模數m下的齒輪變位系數ξ。
改造成標準模數m后，傳動副仍保證原有的嚙合位置，此時
r嚙=mz/2+mξ——（2）
由（2）式可推出ξ=（r嚙- mz/2）/m
其中：
m——標準模數
ξ——標準模數下齒輪的變位系數
已知m、z、ξ后即可求出標準模數下的變位齒輪及其嚙合齒條的各部參數，而且此時齒輪齒條傳動副的r嚙不變。
下面再分析一下標準模數m下齒輪齒條傳動副能否保證裝配尺寸H這一因素。
如圖所示，與齒輪不變的情況相比（見圖1），齒輪正變位的非標準模數m0下的齒輪齒條傳動副中（見圖2），齒條上移了△X0值，△X0= m0ξ0而齒輪正變位的標準模數m下的齒輪齒條傳動副中（見圖3），齒條上移了△X1值，
△X1= mξ
設△L=△X1-△X0= mξ- m0ξ0
1) 若△L＞0，即mξ＞m0ξ0，說明標準模數下，傳動副的齒條比非標準的模數情況上移了△L值。為了保證原有的裝配尺寸H，公制標準模數下的齒條厚度必須在原有厚度上減去△L值。
2) 若△L＜0，即mξ＜m0ξ0，說明標準模數下，傳動副的齒條比非標準的模數情況下降了△L值。為了保證原有的裝配尺寸H，標準模數下的齒條必須在原有厚度上增厚△L值。
3) 若△L=0，即mξ=m0ξ0，說明原來非標準模數的齒輪齒條傳動副在變?yōu)楣茦藴誓岛?，齒條的位置沒變。所以不用采取任何措施即可保證原由的裝配尺寸H。
轉變?yōu)闃藴誓?span style="font-family:Times New Roman;">m，并同時保證了r嚙及H兩因素后，利用齒輪變位進行的非標準小數模數齒輪齒條傳動副的標準化改造即完成了。
另一方面在公制標準模數與非公制標準模數差別較小時，直接變r嚙而不需變位即可，分析過程同上調整保證H不變 。
而在差別較大時，可以同時改變r嚙和增加變位系數來保證安裝距H不變，分析過程同上。
對于很多國家進口機床內部的徑節(jié)DP制齒輪齒條傳動副進行標準化改造，首先要通過換算，將DP制轉變?yōu)槟抵疲ㄟ^換算為模數制后，所得的模數都是非標準小數。此時，如果齒輪是正常的不變位的，則對這樣的傳動副進行改造，只要將傳動副非標準小數模數轉變成與之最靠近的標準模數，再通過增減齒條厚度來保證安裝尺寸即可完成改造。如果齒輪齒數較少（少于17齒），是正變位的，則這樣的齒輪齒條傳動副與C61125車床齒輪齒條傳動副的情況等同。因此，可用上述的方法使其轉變?yōu)楣茦藴誓档?，從而完?/span>DP制齒輪齒條傳動副的國產標準化改造。
另外，各類臥車在大修時，床身齒輪齒條傳動副還有一種情況需要對齒輪進行變位處理。那就是床身表面的磨損較嚴重，大修時需要去除一層切削刮研量△t。床身表面下沉，使床身齒輪齒條傳動副的嚙合節(jié)圓半徑增加導致其不能正常嚙合。而床身齒條的情況良好，不需要更換。因此，為使齒輪齒條傳動副能按原來的嚙合中心距r嚙保持正常嚙合，可將齒輪重做，進行正變位處理或墊高齒條，以滿足正常嚙合要求，避免成對更換齒輪齒條傳動副造成的浪費。
如果床身表面切削刮研了△t后，仍用原來的床身齒輪齒條傳動副，則此時的嚙合中心距r嚙增加了△t。傳動副的嚙合就存在較大的超乎正常的齒側間隙。使齒輪齒條傳動副正運動過程中產生較大的沖擊、振動。反應到機床所加工的工件上，即有明顯的周期性波紋出現，對機床的加工精度影響較大，所以臥車大修時，一定不能忽視床身齒輪齒條傳動副的嚙合變化。在床身表面較大量降低的情況下，要采取措施保證床身齒輪齒條傳動副的正常嚙合，從而保證臥車大修后的機加精度。
將齒輪進行正變位處理，其變位量即為床身表面的降低量△t，這樣可使增大的嚙合中心距恢復到原來值，保證傳動副的正常嚙合，如果齒輪正變位的齒頂變尖情況嚴重，對齒輪強度影響較大，那么還可以通過不變動齒輪，而在齒條安裝基面加△t厚墊及齒條下移的方法來保證原有的嚙合中心距。如果床身齒條很長，則所加墊的平整性將對床身齒條的安裝精度有影響，從而降低傳動副的傳動精度。而且比較起來，給長齒條加墊的工作量較大，不如對單個齒輪變位方便易行，如果△t較大，則可以從將齒輪正變位，在齒條安裝基面加墊這兩個方面綜合考慮，從而保證臥車大修后床身齒輪齒條傳動副的正常嚙合。
結束語：綜上所述內容分析了機床修理中齒輪傳動的修復，這些理論來源于生產實際，并在實踐中得到了驗證，我公司的C61125車床齒輪齒條傳動副用上述方法進行標準化改造后，使用效果良好。此類改造確實能夠較快恢復機床的正常運行，解決了刀具、備件、調整等問題，給設備修理帶來了方便。
