CN103245319B - 一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，包括待测齿轮副安装设备和传动设备；所述待测齿轮副安装设备包括基架、支撑架及待测从动齿轮的制动设备，支撑架安装在基架上并且可在其上水平移动；所述的传动设备包括凸轮轴、主动轴和从动轴，所述的传动设备安装在支撑架内部，凸轮轴和主动轴为一根轴或刚性连接的两根轴，凸轮轴端部设有凸轮，凸轮与固定基架接触，主动轴上设有不完全齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴带动待测主动齿轮转动。该装置是一种自动化测量设备，具有自动测量、自动读数、自动生成图表和数据的功能，不仅提高测量精度，而且大大提高了测量速度，并且可实现测量多种传动比的齿轮副。
Description
技术领域
本发明属于齿轮副的测量领域，特别是一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置。
背景技术
为保证齿轮副正常啮合运转，其工作齿面之间需要油膜润滑，非工作齿面之间则要考虑到温升变形等因素的影响，因此齿轮副的工作齿面间和非工作齿面间都应有足够但不能太大的侧隙，用于储油和弥补热膨胀的需要；另外，还需要保证齿轮副中心距满足设计要求。
齿轮副侧隙的测量方法有单点法、单啮法和双啮法。单点法对安装好的齿轮副进行测量，也可在滚动试验机上进行测量，是实际检测中常用的测量方法。
单点法测量圆周侧隙时，在中心距和使用中心距相同的情况下，将齿轮副的一个零件固定，在另一个零件的分度圆切线方向上放置一百分表然后晃动该零件，其晃动量由百分表读出，即为圆周侧隙值。单点测量法向侧隙时，在中心距和使用中心距相同的情况下，用压铅法和千分表法测量法向侧隙值。是一种纯手工测量方法，效率低测量精度不高,效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，该装置是一种自动化测量设备，具有自动测量、自动读数、自动生成图表和数据的功能，不仅提高测量精度，而且大大提高了测量速度，并且可实现测量多种传动比的齿轮副。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，包括待测齿轮副安装设备和传动设备；所述待测齿轮副安装设备包括基架、支撑架及待测从动齿轮的制动设备，支撑架安装在基架上；所述的传动设备包括凸轮轴、主动轴和从动轴，所述的传动设备安装在支撑架内部，凸轮轴和主动轴为一根轴或刚性连接的两根轴，凸轮轴端部设有凸轮，凸轮与基架接触，主动轴上设有不完全齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴带动待测主动齿轮转动；凸轮轴和主动轴转动，凸轮处于近休止阶段时，不完全齿轮的有齿部分和从动齿轮啮合，带动从动齿轮转动，此时制动设备处于解除状态；之后，凸轮依次处于推程阶段、远休止阶段和回程阶段，不完全齿轮的无齿部分不与从动齿轮接触，从动轴静止；其中，凸轮处于推程阶段时，凸轮推动支撑架在基架上移动，同时带动待测主动齿轮移动，此时制动设备处于制动状态。
作为优选方案，所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置还包括传感器测量设备、数据处理和显示设备。
作为进一步的优选方案，主动轴和从动轴平行布置或者夹角α满足0≤α≤90°。
作为进一步的优选方案，从动轴通过联轴器带动待测主动齿轮安装轴转动，从而带动待测主动齿轮转动。
作为进一步的优选方案，从动轴通过联轴器连接轴的一端，单齿不完全齿轮固定在轴上，单齿不完全齿轮用来带动待测主动齿轮每次只转动一个齿。
作为进一步的优选方案，所述有齿部分和无齿部分各占不完全齿轮的一半，不完全齿轮与从动齿轮的传动比为2。
作为进一步的优选方案，所述不完全齿轮和从动齿轮采用多联齿轮，用于测量不同传动比的蜗轮蜗杆副。
作为进一步的优选方案，所述凸轮轴上开有滑槽，滑槽内装有弹簧，弹簧和滑块相结合，滑块和凸轮为一个整体。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置是一种自动化测量设备，具有自动测量、自动读数、自动生成图表和数据的功能，不仅提高测量精度，而且大大提高了测量速度，并且可实现测量多种传动比的齿轮副。
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1公开的一种测量蜗轮蜗杆副中心距和齿侧间隙的装置中传动设备的结构示意图。
图2为本发明实施例1公开的一种测量蜗轮蜗杆副中心距和齿侧间隙的装置中待测从动齿轮蜗杆副安装设备的结构示意图。
图3为本发明实施例1公开的一种测量蜗轮蜗杆副中心距和齿侧间隙的装置中传动设备的不完全齿轮副的多联齿轮结构示意图。
图4为本发明实施例2公开的一种测量直齿轮副、斜齿轮副、锥齿轮副中心距和齿侧间隙的装置中传动设备的结构示意图。
图5为本发明实施例2公开的一种测量直齿轮副、斜齿轮副、锥齿轮副中心距和齿侧间隙的装置中待测齿轮副安装设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，该装置是一种自动化测量设备，具有自动测量、自动读数、自动生成图表和数据的功能，不仅提高测量精度，而且大大提高了测量速度，并且可实现测量多种传动比的齿轮副。
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。
实施例1
请参阅图1和图2，该实施例提供了一种测量蜗轮蜗杆副中心距和齿侧间隙的装置，包括传感器测量设备、数据处理和显示设备、待测从动蜗轮副安装设备和传动设备。
所述待测从动蜗轮副安装设备包括基架10和11、支撑架12、滑动托板13和14、滑动支架15；待测从动齿轮18安装在锥形芯轴17上，可随锥形芯轴17一起转动，锥形芯轴17上安装有制动设备，且锥形芯轴17安装在滑动托板13上，滑动托板13可以在基架10上滑动，用来安装、调节待测从动齿轮18；滑动托板14可在支撑架12上沿着竖直方向上下滑动，用来调节待测主动齿轮19高度；左右两个滑动支架15用来安装待测主动齿轮19，滑动支架15可沿着滑动托板14上的滑槽水平移动，用来安装、调节待测主动齿轮19；滑动支架15上安装有两个顶针20，可以带动待测主动齿轮19转动。
所述的传动设备包括凸轮轴4、主动轴7和从动轴9，所述的传动设备安装在支撑架12内部，主动轴7由电机驱动，主动轴7上设有不完全齿轮5，不完全齿轮5包括一半有齿部分和一半无齿部分6；该有齿部分和从动齿轮8啮合，从动齿轮8安装在从动轴9上，不完全齿轮5与从动齿轮8的传动比为2，这样主动轴7转半周，从动轴转一周；从动轴9连接安装待测主动齿轮19的顶针20一端，带动待测主动齿轮19转动。
所述的待测从动齿轮18安装在锥形芯轴17上，在待测主动齿轮19带动下随锥形芯轴17一起转动；安装待测从动齿轮18的锥形芯轴17上安装有制动设备，从动轴9运动时制动设备处于解除状态，从动轴9静止时制动设备处于制动状态。
所述的凸轮轴4和主动轴7为一根轴或刚性连接，凸轮轴4上开有滑槽3，滑槽3内装有弹簧，弹簧和滑块2相结合，滑块2和凸轮1为一个整体，凸轮1与基架11接触。
测量蜗轮蜗杆副齿侧间隙的工作原理：当主动轴7上的有齿部分与从动轴9上的从动齿轮8啮合转动时，锥形芯轴17上制动设备处于解除状态，待测从动齿轮18随待测主动齿轮19转动一周，同时，凸轮1为近休止阶段；当主动轴7转动到无齿部分6时，从动轴9静止不动，进而与从动轴9连接的待测主动齿轮19不转动，此时凸轮1依次处于推程阶段、远休止阶段和回程阶段，和凸轮1相接触的为基架11，当凸轮1处于推程阶段时，和凸轮1相接触的为基架11，支撑架12安装在基架11上，基架11固定不动，在凸轮1作用下推动支撑架12平移，并带动待测主动齿轮19平移；同时，锥形芯轴17上制动设备处于制动状态，待测从动齿轮18不会随待测主动齿轮19移动而发生转动；当待测主动齿轮19和待测从动齿轮18间没有间隙时，支撑架12停止移动，此时凸轮1通过滑块2压缩弹簧，从而保护待测主动齿轮19和待测从动齿轮18；在待测主动齿轮19水平移动的时候，传感器测量设备测出移动距离，该距离即为蜗轮蜗杆副齿侧间隙；待测从动齿轮18每转一个齿时测量一下待测主动齿轮19的水平位移，当待测从动齿轮18旋转一周后记录待测主动齿轮19的所有水平偏移，生成数据，绘制图表，显示蜗轮蜗杆副侧隙的最大值和最小值。
测量蜗轮蜗杆副中心距的工作原理：在待测从动齿轮18的安装轴上或者待测主动齿轮19的安装轴上装有传感器，待测从动齿轮18每转一个齿时测量一下轴向位移，当待测从动齿轮18旋转一周后记录所有轴向偏移，生成数据，绘制图表，显示中心距的最大值和最小值。
本实施例中待测从动齿轮18为蜗轮，待测主动齿轮19为蜗杆，主动轴7与从动轴9平行布置，不完全齿轮5和从动齿轮8采用直齿轮、斜齿轮等。
请参阅图3，该实施例提供了一种测量蜗轮蜗杆副中心距和齿侧间隙的装置中传动设备的不完全齿轮副的多联齿轮结构，将实施例1中的不完全齿轮5改为多联齿轮，将实施例1中的从动齿轮8也改为多联齿轮，从动齿轮8和从动轴9采用花键连接，通过滑动从动齿轮8，和不完全齿轮5啮合，达到改变传动比的目的，从而可以测量多种传动比蜗轮蜗杆副的齿侧间隙。
实施例2
请参阅图4和图5，该实施例提供了一种测量直齿轮副、斜齿轮副、锥齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，包括传感器测量设备、数据处理和显示设备、待测齿轮副安装设备和传动设备。
所述待测齿轮副安装设备包括基架10和11、支撑架12、滑动托板13；待测从动齿轮18安装在锥形芯轴17上，可随着锥形芯轴17一起转动，锥形芯轴17上安装有制动设备，且锥形芯轴17安装在滑动托板13上，滑动托板13可以在基架10上滑动，用来安装、调节待测从动齿轮18；待测主动齿轮19安装在锥形芯轴16上，可随着锥形芯轴16一起转动,锥形芯轴16安装在支架12上；单齿不完全齿轮22固定在轴21上，轴21和传动设备的从动轴9相连，单齿不完全齿轮22用来带动待测主动齿轮19每次只转动一个齿。
所述的传动设备由实施例1改装而成，将实施例1中平行布置的主动轴1与从动轴9改成垂直布置，不完全齿轮5和从动齿轮8采用锥齿轮等；从动轴9通过联轴器连接轴21的一端，带动单齿不完全齿轮22每个测量周期转动一周，由于单齿不完全齿轮22只有一个齿，从而带动待测主动齿轮19转动一个齿。
本实施例中待测从动齿轮18和待测主动齿轮19为直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。
本实施例的工作原理与实施例1类似，在这里不再做详细阐述。
实施例3
当所述的传动设备中的主动轴1与从动轴9的夹角α满足0＜α＜90°时，通过改装待测齿轮副安装设备，可以测量一些特殊啮合的齿轮，其测量原理与上述实施例相同，在这里不再做详细阐述。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，包括待测齿轮副安装设备和传动设备，还包括传感器测量设备、数据处理和显示设备；所述待测齿轮副安装设备包括基架、支撑架及待测从动齿轮的制动设备，支撑架安装在基架上；所述的传动设备包括凸轮轴、主动轴和从动轴，所述的传动设备安装在支撑架内部，凸轮轴和主动轴为一根轴或刚性连接的两根轴，凸轮轴端部设有凸轮，凸轮与基架接触，主动轴上设有不完全齿轮，从动齿轮安装在从动轴上，从动轴带动待测主动齿轮转动；凸轮轴和主动轴转动，凸轮处于近休止阶段时，不完全齿轮的有齿部分和从动齿轮啮合，带动从动齿轮转动，此时制动设备处于解除状态；之后，凸轮依次处于推程阶段、远休止阶段和回程阶段，不完全齿轮的无齿部分不与从动齿轮接触，从动轴静止；其中，凸轮处于推程阶段时，凸轮推动支撑架在基架上移动，同时带动待测主动齿轮移动，此时制动设备处于制动状态。
2.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，主动轴和从动轴平行布置或者夹角α满足0≤α≤90°。
3.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，从动轴通过联轴器带动待测主动齿轮安装轴转动，从而带动待测主动齿轮转动。
4.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，从动轴通过联轴器连接轴的一端，单齿不完全齿轮固定在轴上，单齿不完全齿轮用来带动待测主动齿轮每次只转动一个齿。
5.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，所述有齿部分和无齿部分各占不完全齿轮的一半，不完全齿轮与从动齿轮的传动比为2。
6.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，所述不完全齿轮和从动齿轮采用多联齿轮，用于测量不同传动比的蜗轮蜗杆副。
7.根据权利要求1所述的测量齿轮副中心距和齿侧间隙的装置，其特征在于，所述凸轮轴上开有滑槽，滑槽内装有弹簧，弹簧和滑块相结合，滑块和凸轮为一个整体。
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Granted publication date: 20150708 Termination date: 20170603 |
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