CN105571525B - 大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法及其设备 - Google Patents

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Abstract

大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法及其设备：⑴.在蜗杆轴线上设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗杆的旋转轴线上；⑵.在蜗轮的轴线上也设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗轮的旋转轴线上；⑶.用测微准直望远镜瞄准蜗轮上的两个十字丝，并把测微准直望远镜调整到与两个十字丝同轴；⑷.用测微准直望远镜去瞄准蜗杆上面的两个十字丝，量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差；⑸.借助于蜗杆的调整机构一次性把蜗杆调整到位。本发明能够量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差，借助于蜗杆的调整机构，可以一次性把蜗杆调整到位。不但提高了工作效率，而且大大提高了检测和调整的精度。

Description

大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法及其设备
技术领域
本发明涉及一种机械传动系统的检测方法，具体涉及一种大型蜗轮蜗杆相互位置的量化检测与调整方法。本发明还涉及这种方法所使用的设备。
背景技术
蜗轮蜗杆传动的精度很大程度上取决于蜗轮和蜗杆之间的相互位置的准确度。蜗轮和蜗杆之间的位置要求主要有三个方面：
1.蜗杆旋转轴和蜗轮旋转轴相互垂直。
2.蜗杆轴线和蜗轮轴线的中心距要正确。
3.蜗杆旋转轴应该在蜗轮轮齿的对称平面内。
蜗杆蜗轮副的检测主要是保证以上三点的要求，而且以上三点的精度越高，蜗杆蜗轮传动的精度就越高。对于小型蜗轮蜗杆副，蜗杆和蜗轮之间的相互位置是通过箱体的加工精度来保证的。但对于大型蜗轮蜗杆副，蜗杆和蜗轮是分开安装的，它们之间的相互位置要求是通过检测调整来实现的。工程实践中，通常的检测调整方法是：
1.与蜗杆相比，蜗轮的尺度和重量相对较大和较重，所以，调整时一般调蜗杆的相对位置来满足上面的三点要求。
2.在蜗杆表面涂红丹粉，旋转蜗杆，可在蜗轮轮齿上获得接触斑点。
3.根据接触斑点判断蜗杆和蜗轮之间的啮合质量。轻载时接触斑点为齿宽的25%--50%，重载时为90%。
以上检测方法存在以下的缺点：
1.用涂色的方法不能得到量化的偏差，需要反复的试验测试，工作效率低。
2.涂色的方法只能得到定性的判断，不能得到量化的偏差，精度不高。
3.涂色的检验依赖于检测人员的经验，不利于工作的开展。
发明内容
为了解决上述大型蜗杆蜗轮位置的检测问题，本发明的目的是提供一种大型蜗轮蜗杆相互位置的量化检测、调整方法，采用本发明光学检测的方法，能够量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差。借助于蜗杆的调整机构，可以一次性把蜗杆调整到位。本发明还提供了这种方法所使用的设备。
完成上述发明任务的技术方案是，一种大型蜗轮蜗杆相互位置的量化检测、调整方法，其特征在于，步骤如下：
⑴.在蜗杆轴线上设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗杆的旋转轴线上，这样这两个十字丝的连线就代表了蜗杆的旋转轴线；
⑵.用同样的方法在蜗轮的轴线上也设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗轮的旋转轴线上；这样这两个十字丝的连线也代表了蜗轮的旋转轴线；
⑶.用测微准直望远镜瞄准蜗轮上的两个十字丝，并把测微准直望远镜调整到与两个十字丝同轴，这样测微准直望远镜的轴线就代表了蜗轮的旋转轴线；
⑷.然后再用测微准直望远镜去瞄准蜗杆上面的两个十字丝，这样就能够量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差；
⑸.借助于蜗杆的调整机构，可以一次性把蜗杆调整到位。
本发明的优化方案有：
步骤⑴的具体操作方法是：在蜗杆1上同轴安装空心筒3，在空心筒3上安装十字丝4和十字丝5，并把十字丝4和十字丝5调整到蜗杆1的旋转轴线上，这样十字丝4和十字丝5的连线就代表了蜗杆的旋转轴线。
步骤⑵的具体操作方法是：蜗轮通常有中心孔，因此不需要在蜗轮上固定空心筒。在蜗轮2的中心孔的上、下边分别设置十字丝6和十字丝7，并把十字丝6和十字丝7调整到蜗轮的旋转轴线上，这样十字丝6和十字丝7的连线就代表了蜗轮的旋转轴线。
所述的测微准直望远镜安放在能够上下和左右移动的导轨上，这样便于测微准直望远镜在蜗轮轴线和蜗杆轴线之间移动。
步骤⑶的优化操作方法是（参照图2-1、图2-2）：在蜗轮的中心孔同轴安装45°反射镜8，反射镜8与蜗轮的旋转轴线严格成45°夹角。测微准直望远镜9固定在上下导轨10上，导轨10上安装有测量光栅尺，可以精确测量上下移动的距离，且测微准直望远镜的轴线与导轨10严格垂直。导轨10固定在支柱11上，支柱11固定在水平导轨12上，水平导轨12分别垂直于导轨10和测微准直望远镜9的轴线，在水平导轨12上有精密的光栅尺，能够精确测量出水平移动的距离。水平导轨12固定在底板13上，底板13通过俯仰块14调节测微准直望远镜的俯仰，通过水平倾斜块15调节测微准直望远镜9的水平倾斜。
更具体和更优化地说，本发明的操作方法是：
蜗杆轴线与蜗轮轴线相互垂直的检测：
通过俯仰块14、水平倾斜块15，并沿导轨10上下的移动，把测微准直望远镜9调整到蜗轮的旋转轴线上，即十字丝6和十字丝7的连线上。调到位置后让测微准直望远镜9沿导轨10向下移动到蜗杆轴线的大概位置。通过测微准直望远镜瞄准十字丝4和十字丝5的连线，并与测微准直望远镜的轴线相比较，两者的差即为蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直度的偏差。这样就完成了蜗杆轴线与蜗轮轴线是否相互垂直的检测。
蜗杆轴线和蜗轮轴线的中心距的检测：
通过上面的检测和调整，把蜗杆轴线与蜗轮轴线调成了相互垂直。在此基础上，先把测微准直望远镜9对准蜗轮的轴线，并记下水平导轨12上光栅尺的位置值A。然后沿水平导轨12把测微准直望远镜移动到蜗杆的旋转轴线上，再记下水平导轨12上光栅尺的位置值B，则A与B的差即为实测的中心距，这样就完成了中心距的检测。
蜗杆轴线在蜗轮轮齿对称面内的检测：
在蜗杆轴线与蜗轮轴线相互垂直调整到位后，把测微准直望远镜9调整到蜗杆的轴线上，
然后把测微准直望远镜9沿导轨10向上和向下移动，分别把测微准直望远镜的光轴对准蜗轮轮齿的上边缘和下边缘，并通过导轨10上的光栅尺，精确测出向上移动和向下移动的距离，这样就完成了蜗杆轴线是否在蜗轮轮齿对称面内的检测。
完成本申请第二个发明任务的技术方案是，上述方法所使用的设备：所述的测微准直望远镜安放在能够上下和左右移动的导轨上，这样便于测微准直望远镜在蜗轮轴线和蜗杆轴线之间移动。
更优化更具体地说：上述方法所使用的设备是（参照图2），在蜗轮的中心孔同轴安装有45°反射镜8，该反射镜8与蜗轮的旋转轴线严格成45°夹角。测微准直望远镜9固定在上下导轨10上，导轨10上安装有测量光栅尺，可以精确测量上下移动的距离，且测微准直望远镜的轴线与导轨10严格垂直。导轨10固定在支柱11上，支柱11固定在水平导轨12上，水平导轨12分别垂直于导轨10和测微准直望远镜9的轴线，在水平导轨12上有精密的光栅尺，能够精确测量出水平移动的距离。水平导轨12固定在底板13上，底板13通过俯仰块14调节测微准直望远镜的俯仰，通过水平倾斜块15调节测微准直望远镜9的水平倾斜。
本发明的大型蜗轮蜗杆相互位置的量化检测、调整方法，克服了现有技术中存在的问题，采用本发明光学检测的方法，能够量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差，并给出量化的数据，调整人员据此进行调整，方便快捷。借助于蜗杆的调整机构，可以一次性把蜗杆调整到位。不但提高了工作效率，而且大大提高了检测和调整的精度。
附图说明
图1是蜗轮蜗杆系统图：其中，蜗杆1，蜗轮2，十字丝6，十字丝7；
图2-1、图2-2是检测原理图1：其中，蜗杆1，蜗轮2，空心筒3，十字丝4，十字丝5，十字丝6，十字丝7，平面反光镜8，测微准直望远镜9，导轨10，支柱11，水平导轨12，底板13，俯仰调整块14；
图3是检测原理图2：其中，蜗杆1，蜗轮2，空心筒3，十字丝4，十字丝5，十字丝6，水平导轨12，底板13，倾斜调整块15。
具体实施方式
实施例1，适用于大型蜗轮蜗杆相互位置的检测、调整方法，参照图1、图2-1、图2-2和图3：能够实现蜗杆轴线与蜗轮轴线的垂直度检测、中心距检测和蜗杆轴线是否在蜗轮轮齿对称面内的检测。
如图3，在蜗杆1上同轴安装空心筒3，在空心筒3上安装十字丝4和十字丝5，并把十字丝4和十字丝5调整到蜗杆1的旋转轴线上，这样十字丝4和十字丝5的连线就代表了蜗杆的旋转轴线。
如图1，蜗轮通常有中心孔，因此不需要在蜗轮上固定空心筒。在蜗轮2的中心孔的上、下边分别设置十字丝6和十字丝7，并把十字丝6和十字丝7调整到蜗轮的旋转轴线上，这样十字丝6和十字丝7的连线就代表了蜗轮的旋转轴线。
如图2-1、图2-2，在蜗轮的中心孔同轴安装45°反射镜8，反射镜8与蜗轮的旋转轴线严格成45°夹角。测微准直望远镜9固定在上下导轨10上，导轨10上安装有测量光栅尺，可以精确测量上下移动的距离，且测微准直望远镜的轴线与导轨10严格垂直。导轨10固定在支柱11上，支柱11固定在水平导轨12上，水平导轨12分别垂直于导轨10和测微准直望远镜9的轴线，在水平导轨12上有精密的光栅尺，能够精确测量出水平移动的距离。水平导轨12固定在底板13上，底板13通过俯仰块14调节测微准直望远镜的俯仰，通过水平倾斜块15调节测微准直望远镜9的水平倾斜。
如图2-1、图2-2、图3，通过俯仰块14、水平倾斜块15，并沿导轨10上下的移动，把测微准直望远镜9调整到蜗轮的旋转轴线上，即十字丝6和十字丝7的连线上。调到位置后让测微准直望远镜9沿导轨10向下移动到蜗杆轴线的大概位置。通过测微准直望远镜瞄准十字丝4和十字丝5的连线，并与测微准直望远镜的轴线相比较，两者的差即为蜗杆轴线与蜗轮轴线垂直度的偏差。这样就完成了蜗杆轴线与蜗轮轴线是否相互垂直的检测。
通过上面的检测和调整，把蜗杆轴线与蜗轮轴线调成了相互垂直。在此基础上，先把测微准直望远镜9对准蜗轮的轴线，并记下水平导轨12上光栅尺的位置值A。然后沿水平导轨12把测微准直望远镜移动到蜗杆的旋转轴线上，再记下水平导轨12上光栅尺的位置值B，则A与B的差即为实测的中心距，这样就完成了中心距的检测。
在蜗杆轴线与蜗轮轴线相互垂直调整到位后，把测微准直望远镜9调整到蜗杆的轴线上，
然后把测微准直望远镜9沿导轨10向上和向下移动，分别把测微准直望远镜的光轴对准蜗轮轮齿的上边缘和下边缘，并通过导轨10上的光栅尺，精确测出向上移动和向下移动的距离，这样就完成了蜗杆轴线是否在蜗轮轮齿对称面内的检测。

Claims (4)

1.一种大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法，其特征在于，步骤如下：
⑴.在蜗杆轴线上设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗杆的旋转轴线上，这两个十字丝的连线代表了蜗杆的旋转轴线；
⑵.在蜗轮的轴线上也设置两个十字丝，并把这两个十字丝调整到蜗轮的旋转轴线上；这两个十字丝的连线代表了蜗轮的旋转轴线；
⑶.用测微准直望远镜瞄准蜗轮上的两个十字丝，并把测微准直望远镜调整到与两个十字丝同轴，测微准直望远镜的轴线代表了蜗轮的旋转轴线；
⑷.然后再用测微准直望远镜去瞄准蜗杆上面的两个十字丝，量化地测出蜗轮轴线和蜗杆轴线之间的偏差；
⑸.借助于蜗杆的调整机构，一次性把蜗杆调整到位；
其中，
步骤⑴的具体操作方法是：在蜗杆（1）上同轴安装空心筒（3），在空心筒（3）上安装十字丝（4）和十字丝（5），并把十字丝（4）和十字丝（5）调整到蜗杆（1）的旋转轴线上；
步骤⑵的具体操作方法是：在蜗轮（2）的中心孔的上、下边分别设置十字丝（6）和十字丝（7），并把十字丝（6）和十字丝（7）调整到蜗轮的旋转轴线上；
步骤⑶的具体操作方法是：在蜗轮的中心孔同轴安装45°反射镜（8），反射镜（8）与蜗轮的旋转轴线严格成45°夹角；测微准直望远镜（9）固定在上下导轨（10）上，导轨（10）上安装有测量光栅尺，精确测量上下移动的距离，且测微准直望远镜的轴线与导轨（10）严格垂直；导轨（10）固定在支柱（11）上，支柱（11）固定在水平导轨（12）上，水平导轨（12）分别垂直于导轨（10）和测微准直望远镜（9）的轴线，在水平导轨（12）上有精密的光栅尺，能够精确测量出水平移动的距离；水平导轨（12）固定在底板（13）上，底板（13）通过俯仰块（14）调节测微准直望远镜的俯仰，通过水平倾斜块（15）调节测微准直望远镜（9）的水平倾斜。
2.根据权利要求1所述的大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法，其特征在于，所述的测微准直望远镜安放在能够上下和左右移动的导轨上，便于测微准直望远镜在蜗轮轴线和蜗杆轴线之间移动。
3.权利要求1所述的大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法所使用的设备，其特征在于，测微准直望远镜安放在能够上下和左右移动的导轨上，便于测微准直望远镜在蜗轮轴线和蜗杆轴线之间移动。
4.根据权利要求1-3之一所述的大型蜗轮蜗杆副相互位置的量化检测、调整方法所使用的设备，其特征在于，在蜗轮的中心孔同轴安装有45°反射镜（8），该反射镜（8）与蜗轮的旋转轴线严格成45°夹角；测微准直望远镜（9）固定在上下导轨（10）上，导轨（10）上安装有测量光栅尺，精确测量上下移动的距离，且测微准直望远镜的轴线与导轨（10）严格垂直；导轨（10）固定在支柱（11）上，支柱（11）固定在水平导轨（12）上，水平导轨（12）分别垂直于导轨（10）和测微准直望远镜（9）的轴线，在水平导轨（12）上有精密的光栅尺，能够精确测量出水平移动的距离；水平导轨（12）固定在底板（13）上，底板（13）通过俯仰块（14）调节测微准直望远镜的俯仰，通过水平倾斜块（15）调节测微准直望远镜（9）的水平倾斜。
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