CN105806181B - 直齿锥齿轮齿厚检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直齿锥齿轮齿厚检具，它由底座、垫圈、百分表、定位座和螺钉组成。所述底座设有芯轴，与芯轴套合的定位座由垫圈定高度。所述定位座朝下的凹腔中设有内台肩，高度比外边沿矮的内台肩内孔口加工成外凸半圆角。定位座中的通孔与底座上的芯轴间隙配合，定位座中的通孔与底座上的芯轴间隙配合，定位座外轮廓按待测直齿锥齿轮的节锥角制成大小和方向相同的外圆锥，在外圆锥上根据待测直齿锥齿轮公称大端齿厚和中点齿厚位置所处圆周上，分别布置至少一只安插百分表的垂直通孔，每只通孔设有径向旋入的螺钉锁紧百分表。本发明检测条件低、检测精度高、效率高，特别适合批量检测成品直齿锥齿轮，也可以精确测电极齿轮和精锻齿坯的齿厚。

Description

直齿锥齿轮齿厚检具

技术领域

本发明涉及一种用于测量机械零件相对尺寸的检具，具体地讲，本发明涉及一种测量齿轮齿厚的检具，特别是一种用于测量直齿锥齿轮齿厚的检具。

背景技术

外形呈圆锥体或伞状的直齿锥齿轮，俗称伞齿轮。直齿锥齿轮的齿部结构特征是沿齿长方向模数不相等，即轮齿大端到小端的模数从大变小，随着模数的减小齿厚也相应减薄。为了准确定义直齿锥齿轮的模数，行业中统一指定大端模数和中点模数为考核项目，于是就有相应的大端齿厚和中点齿厚之分。直齿锥齿轮齿厚的测量不同于圆柱齿轮，不可以采用跨棒（球）距或跨齿距（也称公法线）来测量。目前，本行业检测直齿锥齿轮齿厚的现有技术有两种：一是带有专门程序的三座标测量机，应用它进行锥齿轮三维建模，然后与理论数模进行比较测量；二是用齿厚卡尺测量，该方法先以直齿锥齿轮齿顶为测量基准确定弦齿高，然后再测量该高度处的齿厚，即为弦齿厚。第一种测量技术的优点是测量精度高。缺点是必须投入专用的三座标测量机，除初期投入较大外，而且对测量环境的温度、湿度、振动有较高要求。由于该技术检测效率低，再加上配套的检测条件要求高，不能用于生产过程中质量控制，只能作为型式检验的基础设备。第二种测量技术的优点是测量效率高，特别适用于生产过程中质量控制。缺点是测量精度低，其理由是直齿锥齿轮的齿厚在齿长不同位置处因模数不同而不同，再加上商品齿厚卡尺的刀口有一定宽度，通常厚4.0mm，也就是说齿厚卡尺刀口与待测直齿锥齿轮的轮齿接触长度为4.0mm。由于齿厚卡尺刀口范围内齿厚不是定数，因此不能准确判定某点的齿厚。另外，直齿锥齿轮的理论大端外径处于尖角处，而成品直齿锥齿轮必须去除尖角，一旦测量基准被切掉就不能准确测量。基于上述理由，现有的商品齿厚卡尺测量直齿锥齿轮齿厚不准确，只能作为一种定性检测的工具。因本行业缺少在线高效检测直齿锥齿轮齿厚的检具，现实中只能采用模拟实物运转的方法进行一对直齿锥齿轮啮合试验，无奈放弃齿厚的质量控制，仅靠控制一对相啮合直齿锥齿轮的中心距来调节啮合质量。由于这些原因的影响，本行业不同厂家的产品，以及同一厂家不同批次生产的直齿锥齿轮是不能互换，只能同批次产品配对使用，此缺陷既给用户带来不便，也不同程度增加用户的使用成本和维护成本。

发明内容

本发明主要针对本行业缺少在线高效测量直齿锥齿轮齿厚的问题，提出一种结构简单、定位准确、测量便捷、检测精度高，适合在线使用的直齿锥齿轮齿厚检具。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

直齿锥齿轮齿厚检具，它由底座、垫圈、百分表、定位座和螺钉组成。所述底座为⊥形构件，它在横向底板上居中设有垂直立置的芯轴，与芯轴相套合的定位座由垫圈确定安装高度。其改进之处在于：所述定位座呈盘状，朝下的凹腔中设有内台肩，高度比外边沿矮的内台肩内孔口边加工成外凸半圆角，内台肩的顶端外角作倒角处理。定位座中部通孔与底座竖立的芯轴间隙配合，定位座外轮廓按待测直齿锥齿轮的节锥角制成大小和方向相同的外圆锥，在外圆锥上根据待测直齿锥齿轮公称大端齿厚和中点齿厚位置所处圆周上，分别布置至少一只安插百分表的垂直通孔，每只通孔设有径向旋入的螺钉锁紧百分表。

作为进一步改进方案，所述底座竖置的芯轴直径与待测直齿锥齿轮内孔直径相等，配合精度等于待测直齿锥齿轮设计精度。

作为进一步改进方案，所述定位座内台肩内孔口直径比待测直齿锥齿轮小端直径大3.0～5.0mm。

作为进一步改进方案，所述定位座的内台肩内孔口边加工成R=0.4～0.6mm的外凸半圆角。

作为进一步改进方案，所述定位座的外圆锥上，按待测直齿锥齿轮公称大端齿厚设置的通孔与中点齿厚设置的通孔相互错开45°～180°。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、轴向定位结构简单、定位准确，便于施检；

2、对测量条件没有特殊要求，检测效率高，适合生产现场在线检测及售后服务质量检测；

3、在同一定位基准条件下同步测量大端齿厚和中点齿厚，量化检测精度高，有利于生产过程中适时质量控制。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1中A处局部放大图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的直齿锥齿轮齿厚检具，它由底座1、垫圈2、百分表3、定位座4和螺钉5组成。所述底座1是检具的基础件，呈⊥形状的底座1以横向底板作支承面，底板上居中设有垂直立置的芯轴1.1，芯轴1.1直径与待测直齿锥齿轮6内孔直径相等，配合精度等于待测直齿锥齿轮6设计精度。与芯轴1.1相套合的定位座4由垫圈2确定安装高度，具体高度值以便于成人操作为宜。所述定位座4是本检具的主体构件，呈盘状的定位座4定位套装到底座1的芯轴1.1上。定位座4朝下的凹腔中设有比外边沿高度短一些的内台肩4.1，内台肩4.1内孔口用于轴向定位待测直齿锥齿轮6，它是测量齿厚的齿顶基准。为了便于定位测量，内台肩4.1内孔口直径比待测直齿锥齿轮6小端直径大3.0～5.0mm。本实施例待测直齿锥齿轮6是轿车变速箱配套件差速器行星齿轮，其小端直径φ42.5mm，故内台肩4.1内孔口直径取值φ46mm。除了内孔口尺寸确定外，本发明还考虑到内台肩4.1不划伤待测直齿锥齿轮6小端的面锥，特将定位座4的内台肩4.1内孔口边加工成R=0.5mm外凸半圆角，而内台肩4.1的顶端外角仅作倒角处理，倒角的目的是减小对百分表3安装障碍。定位座4中部的通孔与底座1竖立的芯轴1.1间隙配合，定位座4外轮廓按待测直齿锥齿轮6公称大端齿厚和中点齿厚位置所处圆周上各安置2只安插百分表3的垂直通孔，每只通孔设有径向旋入的螺钉5锁紧百分表3。由于本实施例待测直齿锥齿轮尺寸相对较小，为了避免相邻位置安插的百分表3相碰，按待测直齿锥齿轮6公称大端齿厚设置的通孔与中点齿厚设置的通孔相互错开90°。本实施例共安插4只百分表3，其中2只测量中点齿厚的百分表3位于水平轴线两端，另2只测量大端齿厚的百分表3位于纵向轴线两端，由此构成相邻百分表3相互错开90°安插。

本实施例实际使用时，首先在底座1的芯轴1.1上安装与待测直齿锥齿轮6相同规格的标准直齿锥齿轮，接着在预定位置处安插百分表3并作校零处理，然后去掉标准直齿锥齿轮，换上待测直齿锥齿轮6，观看所有百分表3的指针，指针相对零位的偏移量即为加工误差值，只要误差值在允许范围内即为合格品，误差值超范围则判为不合格品，生产现场的操作者可根据量化检结果适时作相应的调整。

本发明对测量条件没有特殊要求，所以适应各种场合用于直齿锥齿轮齿厚的测量，而且在定位条件下量化检测结果，所以检测效率高。再加上本发明在同一定位基准条件下同步测量大端齿厚和中点齿厚，量化检测精度高，有利于生产过程中适时质量控制。本发明除了用于在线检测成品直齿锥齿轮，也可以检测用于直齿锥齿轮生产过程中的电极齿轮、精锻直齿锥齿轮毛坯的齿厚。

上述实施例是用于小规格直齿锥齿轮齿厚的检具，已达到预期技术效果。对于大规格直齿锥齿轮而言，因配套的定位座4径向尺寸同比增加，外轮廓加大可增设垂直通孔，以便安装更多的百分表3，百分表3数量增多能够进一步提高检测效率，但是并没有改变测量结构和技术效果，反而进一步细化检测数据，有利于直观反映误差趋势，为适时质量调控提供依据。

Claims (5)

1.一种直齿锥齿轮齿厚检具，它由底座（1）、垫圈（2）、百分表（3）、定位座（4）和螺钉（5）组成；所述底座（1）为⊥形构件，它在横向底板上居中设有垂直立置的芯轴（1.1），与芯轴（1.1）相套合的定位座（4）由垫圈（2）确定安装高度；其特征在于：所述定位座（4）呈盘状，朝下的凹腔中设有内台肩（4.1），高度比外边沿矮的内台肩（4.1）内孔口边加工成外凸半圆角，内台肩（4.1）的顶端外角作倒角处理，定位座（4）中部通孔与底座（1）竖立的芯轴（1.1）间隙配合，定位座（4）外轮廓按待测直齿锥齿轮（6）的节锥角制成大小和方向相同的外圆锥，在外圆锥上根据待测直齿锥齿轮（6）公称大端齿厚和中点齿厚位置所处圆周上，分别布置至少一只安插百分表（3）的垂直通孔，每只通孔设有径向旋入的螺钉（5）锁紧百分表（3）。

2.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮齿厚检具，其特征在于：所述底座（1）竖置的芯轴（1.1）直径与待测直齿锥齿轮（6）内孔直径相等，配合精度等于待测直齿锥齿轮（6）设计精度。

3.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮齿厚检具，其特征在于：所述定位座（4）内台肩（4.1）内孔口直径比待测直齿锥齿轮（6）小端直径大3.0～5.0mm。

4.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮齿厚检具，其特征在于：所述定位座（4）的内台肩（4.1）内孔口边加工成R=0.4～0.6mm的外凸半圆角。

5.根据权利要求1所述的直齿锥齿轮齿厚检具，其特征在于：所述定位座（4）的外圆锥上，按待测直齿锥齿轮（6）公称大端齿厚设置的通孔与中点齿厚设置的通孔相互错开45°～180°。