CN101949678A - 人字齿轮对中误差检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人字齿轮对中误差检测方法，包括步骤：确定待测人字齿轮的中间平面；建立坐标系，该坐标系的原点为基准轴线与中间平面的交点，Z轴与基准轴线重合，Y轴和X轴在中间平面内，X轴、Y轴和Z轴两两垂直；在同一测量圆柱面上，测量人字齿轮左、右旋同侧齿面上的两点，保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX，通过下列公式即可求出人字齿线在轴向的对中误差ΔZ：ΔZ＝ΔX/2tgβ，其中β为齿向螺旋角。本发明通过测量人字齿线在切线方向的对中误差ΔX，然后通过公式间接得到对中误差ΔZ，从而避开了不易测量的对中误差ΔZ，实现了对对中误差的有效测量。
Description
技术领域
本发明涉及人字齿轮对中误差技术领域，更具体地说，涉及一种人字齿轮对中误差检测方法。
背景技术
人字齿轮传动具有承载能力高，工作平稳性好等优点，在舰船后传动中被大量采用。高精度人字齿轮对于人字齿线交点对中误差有严格的要求，在此之前，没有这项检测技术，不能对该项误差进行检测，使得人字齿线对中误差是否合格难以进行判断。目前的人字齿轮加工主要有两种方法：一种是有退刀槽的采用先加工好一个旋向，再通过划线定位加工另外一个旋向；一种是没有退刀槽的采用将两个齿轮分别加工，再通过工装找正将其组合成人字齿轮。前一种加工方法人字齿线对中误差主要靠划线对刀进行控制，由于划线和滚齿对刀的误差都比较大，加之以后进行的齿面渗碳淬火和基准端面的精加工以及磨齿加工等误差的叠加，使人字齿线对中误差难以得到控制；后一种加工方法必须经过检测手段才能保证组合成的人字齿线对中误差满足要求。磨齿加工是最后一道加工工序，余量比较少，如果人字齿线对中不好，采用修磨齿轮的方法很难满足对中要求。只能在磨齿之前检测出人字齿线对中误差，通过修磨人字齿轮端面来达到对中要求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种人字齿轮对中误差检测方法，以实现对人字齿轮的对中误差进行检测。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种人字齿轮对中误差检测方法，通过三坐标检测仪对人字齿轮的对中误差进行检测，包括步骤：
确定待测人字齿轮的中间平面，所述中间平面是与人字齿轮的基准轴线相垂直，与基准端面平行且距离相等的平面；
建立坐标系，该坐标系的原点为所述基准轴线与所述中间平面的交点，Z轴与基准轴线重合，Y轴和X轴在所述中间平面内，所述X轴、Y轴和Z轴两两垂直；
在同一测量圆柱面上，测量人字齿轮左、右旋同侧齿面上的两点，保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX，其中，ΔX为人字齿线在切线方向的对中误差，通过下列公式即可求出人字齿线在轴向的对中误差ΔZ：
ΔZ＝ΔX/2tgβ，其中β为齿向螺旋角。
优选的，在上述人字齿轮对中误差检测方法中，所述测量圆柱面为分度圆圆柱面。
从上述的技术方案可以看出，本发明实施例通过确定出中间平面并在中间平面上建立坐标系，然后测量人字齿轮左、右旋同侧齿面上的两点，并保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX。通过公式ΔZ＝ΔX/2tgβ及可求出人字齿轮的对中误差。本发明通过测量人字齿线在切线方向的对中误差ΔX，然后通过公式间接得到对中误差ΔZ，从而避开了不易测量的对中误差ΔZ，实现了对对中误差的有效测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的人字齿轮的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种人字齿轮对中误差检测方法，以实现对人字齿轮的对中误差进行检测。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的人字齿轮的结构示意图。
其中，1为内孔，2为中间平面，3为基准端面，4为测量圆柱面。
本发明提供的人字齿轮对中误差检测方法，其通过三坐标检测仪对人字齿轮的对中误差进行检测，以解决现有技术不能精确测量人字齿轮对中误差的问题。包括如下步骤：
确定待测人字齿轮的中间平面2，所述中间平面2是与人字齿轮的基准轴线(人字齿轮的轴线)相垂直，与基准端面3平行且距离相等的平面，两齿端基准端面3与中间平面2相互对称。
建立坐标系，该坐标系的原点为所述基准轴线与所述中间平面2的交点，Z轴与基准轴线重合，Y轴和X轴在所述中间平面内，所述X轴、Y轴和Z轴两两垂直；
人字齿轮的左旋齿面和右旋齿面与测量圆柱面(与人字齿轮同轴线的圆柱面，且该圆柱面的半径介于齿根圆的半径和齿顶圆的半径之间，以使得测量圆柱面与人字齿有交集)的交线即为齿线，分别为测量圆柱面上的左旋和右旋螺旋线。在同一啮合相位上，两同侧齿面齿线的延长线将在测量圆柱面上相交于K点。
当人字齿轮齿线对中误差为零时，K点将位于中间平面2上；当对中误差不等于零时，K点将偏离中间平面2；K点在测量圆柱面4上偏离中间平面2的轴向距离ΔZ即为该齿面人字齿线交点的对中误差。
由于在三坐标检测仪上直接测量人字齿线轴向对中误差不容易做到，可采用间接测量切线方向的对中误差ΔX，再通过换算得到轴向对中误差ΔZ。具体方法为：在同一测量圆柱面4上，测量人字齿轮左、右旋同侧(外侧或内侧)齿面上的两点，保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX，其中，ΔX为人字齿线在切线方向的对中误差，通过下列公式即可求出人字齿线在轴向的对中误差ΔZ：
ΔZ＝ΔX/2tgβ，其中β为齿向螺旋角。
根据人字齿左右旋齿面探测点的实际值可以判断出对中误差的偏离方向，从而通过修磨人字齿轮端面来改变中间平面的位置，最终满足人字齿轮齿线对中要求。
综上所述，本发明实施例通过确定出中间平面并在中间平面上建立坐标系，然后测量人字齿轮左、右旋同侧齿面上的两点，并保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX。通过公式ΔZ＝ΔX/2tgβ及可求出人字齿轮的对中误差。本发明通过测量人字齿线在切线方向的对中误差ΔX，然后通过公式间接得到对中误差ΔZ，从而避开了不易测量的对中误差ΔZ，实现了对对中误差的有效测量。
其中，测量圆柱面4优选为以人字齿轮的基准轴线为轴心线，且大致位于齿高中部的理想圆柱面(通常为分度圆圆柱面)。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (2)
1.一种人字齿轮对中误差检测方法，通过三坐标检测仪对人字齿轮的对中误差进行检测，其特征在于，包括步骤：
确定待测人字齿轮的中间平面，所述中间平面是与人字齿轮的基准轴线相垂直，与基准端面平行且距离相等的平面；
建立坐标系，该坐标系的原点为所述基准轴线与所述中间平面的交点，Z轴与基准轴线重合，Y轴和X轴在所述中间平面内，所述X轴、Y轴和Z轴两两垂直；
在同一测量圆柱面上，测量人字齿轮左、右旋同侧齿面上的两点，保证两点的Y坐标值相等、Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX，其中，ΔX为人字齿线在切线方向的对中误差，通过下列公式即可求出人字齿线在轴向的对中误差ΔZ：
ΔZ＝ΔX/2tgβ，其中β为齿向螺旋角。
2.如权利要求1所述的人字齿轮对中误差检测方法，其特征在于，所述测量圆柱面为分度圆圆柱面。
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