编程实现配算交换齿轮

河南中光学集团有限公司 (南阳 473006) 胡飞嘉

配算机床交换齿轮是机械加工中经常遇到的计算工作，在车削非标准螺纹、磨螺纹和滚齿工作中均会遇到。传统的计算方法有辗转相除法、分数归一法等，这些方法步骤多、计算容易出错。由于目前计算机已经非常普及，因而可考虑编程让计算机自动搜索。这样可迅速求得最优结果，还可给出不同的选配方式供选择，快捷方便。

选配交换齿轮程序是一个比较简单的计算类程序，其实质是根据已知传动比 (一个正实数)和若干齿轮齿数 (均为不大于127的整数)，要求用Z1/Z2×Z3/Z4的形式表示出传动比，其中Z1～Z4是已知的齿数中的4个。

要编程实现这一功能，可把这些齿数的所有搭配都计算一遍，然后选出最接近传动比的搭配。为了有可选性，不能只输出最接近的一组传动比，而应当按照误差从小到大排序，给出若干组结果供选择。为了适应各种不同的机床，齿轮齿数不能只用事先给定的默认值，而应当能让用户自设。为了让用户的选择有针对性，程序还应当提供啮合性校验、优先选择单列交换齿轮等功能。

有了这样的思路，就可以着手编程了。下面是用Delphi软件编程的过程。当然，读者也可以根据自己的习惯选用其他的编程工具。

图1

运行 Delphi，新建一个 project(工程)，在主form(窗体)中放入如下控件 (见图1)，其中的LabelEdit用于输入传动比，StringGrid用于显示计算结果，memo用于设置齿轮齿数。最下面放一个Pro-gressBar用于显示计算进度。图1中的几个方块形标记 (如labelTitle等)是为了说明控件名称，不是程序界面的一部分。

源程序代码如下 (摘取部分):

程序运行前，需在对象检视器中把CheckBox2、CheckBox3、CheckBox4这三个复选按钮对应的On-Click事件都设为CheckBox1Click。程序运行结果如图2所示。

图2

运行程序，在“传动比”输入框中打入传动比，单击“计算”，程序就开始搜索，待下方的进度条跑完后 (几秒钟即可完成)，表格中就显示出来搜索结果了。拖动右侧滚动条可显示出前100组结果。例如图2中传动比是0.88379790，程序搜索的结果中第2组是Z1=60，Z2=65，Z3=45，Z4=47，其传动比是0.88379705，精度达到了小数点后6位，完全能够满足加工需要。搜索结果中的第1组前面有个叉，表示这组结果被过滤掉了。过滤掉的原因是Z3过大，无法啮合。如果操作者使用的机床齿数和程序中预设的不同，可自行设置齿轮齿数。设置齿数时不需要修改源程序，在程序运行时单击“交换齿轮齿数设置”即可修改齿数。设置完成后，程序会自动保存，下次再运行时直接使用的就是修改后的齿数。

通过编程来实现选配交换齿轮，计算快速、准确度高，避免了人工计算的繁琐过程和出错的可能。而且能够一劳永逸地解决问题。因为源程序只需编写一次，编译成的可执行程序则一直可用。通过这个例子可以看出，对于一些简单而实用的软件，自己编写的程序和从网上下载的相比，能够避免注册、软件试用期和广告等一系列问题，而且能够根据自己的意愿编写软件的功能，更加切合实际需要。这也说明根据工作需要编写实用的小软件是一种新的工作思路，这种工作思路的推广比软件本身的推广更有意义。