CN107044814A - 一种蜗轮轮齿轴向测中装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蜗轮轮齿轴向测中装置及其测量方法，包括支架、滑动机构、夹紧机构、测距装置、百分表；所述的滑动机构和夹紧机构分别安装在支架的上端和下端；所述的测距装置和百分表安装在滑动机构上；所述的测距装置和百分表由滑动机构带动移动。通过测距装置测量蜗轮齿轮槽底轴向中位数值，通过百分表寻找蜗轮齿轮底槽的中点位置，从而测量蜗轮齿轮的轴向中位的偏差。本发明可以将使蜗轮多个轮齿的中位误差形态状况或偏离状况直接量化读取，快速剔除缺陷蜗轮排除质控隐患，快速提供合格蜗轮的中位偏离值，提升装配过程效率和降低组合成本。工具小巧操作方便，无场地限制，便携且免维护。

Description

一种蜗轮轮齿轴向测中装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及蜗轮齿轮的测中装置及其测量方法。

背景技术

传统军民品蜗轮附变速器装配过程，因为缺乏量化蜗轮轮齿中位的手段，将蜗轮直径进入，并且用蜗轮轴向的分次增减垫片，来辨别蜗轮与蜗杆是否对中(中线重合)，接触面积是否对称良好，该过程在传统装配中主要依据的是估算和调整，不能准确量化，另外如果因为无法量化判断蜗轮多齿中位的连贯线性不良，会出现啮合斑块位置忽左忽右等不规则状态，从而导致装配过程陷入排故扯皮的停顿，甚至导致不合格蜗轮进入装配，导致过程不必要的故障排查拆装，且给产品带来隐患；其次，如果不能事先量化轮齿中位数值，仅凭实际经验逐步装配，导致过程的多次测量以及拆装，效率低下，即使蜗轮附单件质量都合格，但最终的装配配合数据仍不能精确量化。上述减速器装配中，技术条件都有轮齿中位对中要求，以及蜗轮附接触面积要求，假设蜗轮附齿形良好的情况下，如果装配前不能保证一次就量化控制蜗轮附对中，则无法避免多次的红丹粉涂抹和清洗清洁以及相关拆装，促使过程的人工成本、时间成本、清洗剂成本、红丹污染的产生，尤其批量生产时的成本成数倍增加。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明解决的问题为：提供一种准确量化蜗轮轮齿轴向中位偏差值的测量装置。

为解决上述问题，本发明采取的技术方案如下：

一种蜗轮轮齿轴向测中装置，包括支架、滑动机构、夹紧机构、测距装置、百分表；所述的滑动机构和夹紧机构分别安装在支架的上端和下端；所述的测距装置和百分表安装在滑动机构上；所述的测距装置和百分表由滑动机构带动移动。

进一步，所述的支架包括第一竖板、第二竖板、滑板；所述的第一竖板和第二竖板相对平行竖直设置；所述的滑板水平安装在第一竖板和第二竖板之间。

进一步，所述的滑动机构安装在支架的上半部；所述的滑动机构包括驱动螺杆和滑动块；所述的滑动块下端面贴靠在滑板的上端面上；所述的驱动螺杆依次穿接第一竖板、滑动块、第二竖板；所述的驱动螺杆和滑动块螺纹连接；所述的驱动螺杆旋转连接在第一竖板和第二竖板上并且驱动螺杆的位置不发生移动。

进一步，所述的测距装置为数显卡尺；所述的第二竖板的上端和滑动块的上端分别固定数显卡尺的固定端头和移动测量头。

进一步，所述的百分表通过长度调节机构安装在滑动块上；所述的长度调节机构包括移动槽、移动板、锁定螺钉；所述的移动槽上设有调节螺纹孔；所述的移动板上设有长条形状的调节孔；所述的移动板覆盖在移动槽上；所述的锁定螺钉依次穿接调节孔和调节螺纹孔并且锁定螺钉螺纹锁定在调节螺纹孔内；所述的百分表安装在移动板的端部。

进一步，所述的移动板的端部设有角度调节件；所述的角度调节件一端通过螺钉活动安装在移动板的端部；所述的角度调节件另一端通过螺钉安装百分表。

进一步，所述的滑动机构还包括平稳机构；所述的平稳机构包括抵接弹簧和抵接块；所述的抵接块内设有贯穿其两端的内螺纹孔；所述的抵接块的轴向截面呈台阶形结构；所述的滑动块靠近第二竖板的一侧设有轴向截面呈台阶形结构的容置空间；所述的抵接弹簧、抵接块依次安装入容置空间内；所述的抵接弹簧一端弹性抵接在抵接块端面上，另一端弹性抵接在容置空间的内壁上；所述的驱动螺杆穿过抵接弹簧并且和抵接块的内螺纹孔螺纹穿接；所述的抵接块不可旋转的安装在滑动块的容置空间内。

进一步，所述的百分表底部设有测量头；所述的测量头下端截面的两端倒角设置。

进一步，所述的夹紧机构安装在支架的下半部；所述的夹紧机构包括推动螺杆和夹紧块；所述的推动螺杆和第一竖板螺纹连接；所述的推动螺杆穿过第一竖板的一端旋转连接在夹紧块内；所述的夹紧块的上端面贴靠在滑板的下端面上。

一种蜗轮轮齿轴向测中装置的测量方法，步骤如下：

S1：通过夹紧机构径向全包容夹紧蜗轮圆冠部分；

S2：调整百分表测量轴线对准蜗轮直径方向、测量头位于蜗轮轴向厚度的一半；调整百分表的测量头方向与蜗轮齿轮槽底部方向一致；

S3：通过滑动机构同时带动测距装置和百分表测量头移动，百分表的测量头在齿轮底槽内沿着蜗轮的轴向方向移动，观察百分表的数值，当百分表的数值达到最小时，百分表的测量头的轴线位于齿轮底槽的中点部位，此时读取测距装置数值为A；

S4：将测距装置置零，并将蜗轮两侧面进行互调仍然进行S3步骤，当百分表的数值达到最小时，读取取测距装的数值为B；

S5：通过两次测距装置的数值计算该齿轮底槽轴向中位存在的偏差值，即：|A-B|/2。

本发明的有益效果。

1.使蜗轮多齿中位误差形态状况或偏离状况直接读取，快速剔除缺陷蜗轮排除质控隐患，快速提供合格蜗轮的中位偏离值，提升装配过程效率和降低组合成本。工具小巧操作方便，无场地限制，便携且免维护。

2.装配能一次就量化控制蜗轮附对中，则可避免试装配中多次的红丹粉涂抹观察和清洗清洁以及相关拆装，节约过程的人工成本时间成本，减少清洗剂成本和污染的产生，尤其节约批量生产时的综合成本。

3.本发明针对目前军民品雷达多种蜗轮附减速器品种，可测量蜗轮各齿中点位置误差分布，事先筛选不合格蜗轮，并量化轮齿实际中线位置，为后续装配的蜗轮轴向位置调整提供准确量化的补偿数据，显著提高装配效率。

附图说明

图1本发明剖视结构示意图。

图2为图1右视结构示意图。

图3为本发明平稳机构的放大结构示意图。

图4本发明图1的装配结构示意图。

图5本发明图2的装配结构示意图。

图6为本发明的移动板、移动槽、锁定螺钉的拆分连接示意图。

图7为图3从A方向的抵接块的结构示意图。

其中，支架-1、滑动机构-2、夹紧机构-3、角度调节机构-4、平稳机构-5、百分表-8、测距装置-9、第一竖板-11、第二竖板-13、滑板-12、驱动螺杆-22、滑动块-21、手轮-14、固定端头-92、移动测量头-91、移动槽-41、调节螺纹孔-411、移动板-42、锁定螺钉-412、调节孔-422、角度调节件-43、螺钉-421、抵接弹簧-52、抵接块-51、内螺纹孔-511、容置空间-211、测量头-81、推动螺杆-31、夹紧块-32、转臂-33、夹持槽-7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容作进一步详细说明。

如图1和4所示，一种蜗轮轮齿轴向测中装置，包括支架1、滑动机构2、夹紧机构3、测距装置9、百分表8。测距装置9可优选数显卡尺，便于测量的准确度和灵活度。百分表8可优选钟式百分表。滑动机构2和夹紧机构3分别安装在支架1的上端和下端。测距装置9和百分表8安装在滑动机构2上。滑动机构2可带动测距装置9和百分表8的移动进行同时测量。测距装置9可测量蜗轮齿轮底槽的轴向位置，百分表8可用于寻找蜗轮齿轮底槽的中点位置。如图1所示，进一步优选，支架1包括第一竖板11、第二竖板13、滑板12。第一竖板11和第二竖板13相对平行竖直设置。滑板12水平位于第一竖板11和第二竖板13之间，三者属于整体结构。整个支架1类似H形结构。滑板12将整个支架1分隔成上半部和下半部。

如图1所示，进一步优选，滑动机构2安装在支架1的上半部。滑动机构2包括驱动螺杆22和滑动块21。驱动螺杆22的外侧可设置一个手轮14以便转动驱动螺杆22的操作。滑动块21可优选正方体或者长方体的结构。滑动块21下端面贴靠在滑板12的上端面上，即滑动块21可在滑板12上滑动，当然可以在滑板12上设置滑槽以便滑动块21的滑动。驱动螺杆22的外侧表面设有外螺纹。驱动螺杆22依次穿接第一竖板11、滑动块21、第二竖板13。滑动块21内设有内螺纹孔。驱动螺杆22和滑动块21螺纹连接。驱动螺杆22旋转连接在第一竖板11和第二竖板13上并且驱动螺杆22的位置不发生移动，即：驱动螺杆22在原处转动，但是空间位置不发生变化，由于驱动螺杆22和滑动块21螺纹连接，所以当驱动螺杆22在原处进行转动时，由于螺牙力的相互作用，滑动块21会被螺纹驱动进行移动，从而使滑动块21在滑板12上进行左右移动。可在第二竖板13内设置一个圆形的空腔，然后驱动螺杆22伸入第二竖板13的圆形空腔内转动连接，本领域技术人员也可以选择其他连接方式。本发明的测距装置9可优选为数显卡尺，数显卡尺作为公知的测量工具，数显卡尺具有固定端头和移动测量头，第二竖板13的上端和滑动块21的上端分别固定数显卡尺的固定端头92和移动测量头91。如此可以通过滑动块21带动数显卡尺9的移动测量头91的移动，从而可以通过数显卡尺9的显示装置上显示固定端头92和移动测量头91的距离，从而可测量蜗轮齿轮底槽的轴向位置。

如图2、5、6所示，进一步优选，百分表8通过长度调节机构4安装在滑动块21上。长度调节机构4包括移动槽41、移动板42、锁定螺钉412。移动槽41上设有调节螺纹孔411。移动板42上设有长条形状的调节孔422。移动板42覆盖在移动槽41上。锁定螺钉412依次穿接调节孔422和调节螺纹孔411并且锁定螺钉412螺纹锁定在调节螺纹孔411内。通过移动板42的移动带动百分表8位置的移动，然后再通过锁定螺钉412穿接调节孔422和调节螺纹孔411将锁定移动板42锁定在移动槽41上，从而可以通过移动板42调节百分表8前后方向的位置。如图2所示，进一步优选，移动板42的端部设有角度调节件43。角度调节件43一端通过螺钉421活动安装在移动板42的端部，通过角度调节件43和移动板42的活动连接，可以随时对角度调节件43纵向角度的调节。角度调节件43另一端通过螺钉421安装百分表。角度调节件43可实现纵向角度的调节，从而带动百分表8的纵向角度调节。如此不仅可以调节百分表8的前后水平位置，同时可以调节百分表8纵向角度的位置。

如图1和3所示，进一步优选，滑动机构2还包括平稳机构5。平稳机构5包括抵接弹簧52和抵接块51。抵接块51内设有贯穿其两端的内螺纹孔511。抵接块51的轴向截面呈台阶形结构。滑动块21靠近第二竖板13的一侧设有轴向截面呈台阶形结构的容置空间211。抵接弹簧52、抵接块51依次安装入容置空间211内。抵接弹簧52一端弹性抵接在抵接块51端面上，另一端弹性抵接在容置空间211的内壁上。驱动螺杆22穿过抵接弹簧52并且和抵接块51的内螺纹孔511螺纹穿接。抵接块51不可旋转的安装在滑动块21的容置空间211内。本领域技术人员可知抵接块51和容置空间211不可旋转的结构设置有很多种，本实施例可以具体结构设置为:如图7所示，将抵接块51设置呈椭圆形结构，容置空间211在滑动块21上的开口也设置成相匹配的椭圆形结构，如此抵接块51可在容置空间211内进出运动，而不能旋转运动。也可以将圆形结构的抵接块51上下去除圆冠形成扁丝，当然本领域技术人员可选择其他实施方式。

平稳机构5的安装过程：首先将抵接弹簧52送入容置空间211内；然后将抵接块51送入容置空间211内使抵接块51压缩抵接弹簧52，这时抵接弹簧52处于弹性形变状态，抵接弹簧52的一端弹性抵接在抵接块51的内侧端面上，抵接弹簧52的另一端弹性抵接在容置空间211的内壁上；最后将驱动螺杆22穿入滑动块21内，驱动螺杆22依次穿过抵接弹簧52、螺纹连接旋转穿过抵接块51的内螺纹孔511；如此驱动螺杆22最后的端部会限位在第二竖板13上。通过抵接块51和抵接弹簧52的相互抵接使抵接弹簧52处于弹性形变的状态，从而使抵接弹簧52一端力作用于抵接块51上，抵接弹簧52另一端力作用于容置空间211的内壁上，从而使驱动螺杆22在旋转驱动滑动块21的时候，使滑动块21能够平稳移动。

进一步优选，所述的抵接块51凹陷于容置空间211内。如图5所示，进一步优选，百分表8底部设有测量头81。测量头81下端截面的两端倒角设置。如此设置可以使测量头81在齿轮圆弧槽底移动测量时更加的灵敏。

如图1和4所示，进一步优选，夹紧机构3安装在支架1的下半部。夹紧机构3包括推动螺杆31和夹紧块32。推动螺杆31外侧可设置一个转臂33以便转动推动螺杆31。推动螺杆31和第一竖板11螺纹连接。推动螺杆31穿过第一竖板11的一端旋转连接在夹紧块32内，可在夹紧块32内设置一个圆形空腔，将推动螺杆31的一端安装在圆形空腔内，推动螺杆31的一端可在圆形空腔内旋转连接但不可以带动夹紧块32的旋转。夹紧块31的上端面贴靠在滑板12的下端面上。推动螺杆31穿过第一竖板11螺纹推进从而带动夹紧块32水平移动，夹紧块32可优选长方体结构，夹紧块32和第二竖板13之间构成夹持槽7，通过夹持槽7来夹持蜗轮。

本发明蜗轮轮齿轴向测中装置的测量方法，步骤如下：S1：通过夹紧机构径向全包容夹紧蜗轮圆冠部分，在本实施例中，可旋转转臂33带动推动螺杆31旋转，推动螺杆31在第一竖板11上通过螺纹向前转动，从而带动夹紧块32向前运动，然后通过夹紧块32和第二竖板13之间的夹持槽7对蜗轮进行径向夹持。S2：调整百分表测量轴线对准蜗轮直径方向、测量头位于蜗轮轴向厚度的一半；调整百分表的测量头方向与蜗轮齿轮槽底部方向一致。S3：通过调整滑动机构同时带动测距装置和百分表测量头移动，百分表的测量头在齿轮底槽内沿着蜗轮的轴向方向移动，观察百分表的数值，当百分表的数值达到最小时，百分表的测量头的轴线位于齿轮底槽的中点部位，此时读取测距装置数值为A。具体的：转动手轮14带动驱动螺杆22转动，驱动螺杆22的转动带动滑动块21的移动，滑动块21带动数显卡尺9的移动测量头91移动，滑动块21同时带动百分表8的测量头在齿轮底槽移动，从而通过百分表8寻找齿轮底槽的中点位置，而且可以通过数显卡尺9记录当前齿轮底槽中位数值。转动S4：将测距装置9置零，并将蜗轮10两侧面进行互调仍然进行S3步骤，当百分表的数值达到最小时，读取取测距装9的数值为B。S5：通过两次测距装置的数值计算该齿轮底槽轴向中位存在的偏差值，即：|A-B|/2，就是A和B的数值差除以二即可。

蜗轮的每一个轮齿中位数据，理论上都应与蜗轮轴向两个端面对称，但由于加工过程的多种原因，实际的分布仍然存在一定偏差，这种误差落实在全部齿位数据相连后形成的曲线上，与蜗轮某一平面及厚度为参照，可分为平行占中、平行不占中，波浪形误差分布等等。其中，第二种装配调中较为费时困难，第三种会造成蜗轮附啮合斑点周期性大小变化，造成质量隐患。上述偏差蜗轮如果直接进入装配，将带来反复拆装、分析定性的时间损耗和结果误判，如要保质增效，原则上表现在装配前就定性蜗轮是否可用，偏差量多少，如何一次测量就确定蜗轮以蜗杆中线为准的准确重合补偿量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，包括支架、滑动机构、夹紧机构、测距装置、百分表；所述的滑动机构和夹紧机构分别安装在支架的上端和下端；所述的测距装置和百分表安装在滑动机构上；所述的测距装置和百分表由滑动机构带动移动。

2.根据权利要求1所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的支架包括第一竖板、第二竖板、滑板；所述的第一竖板和第二竖板相对平行竖直设置；所述的滑板水平安装在第一竖板和第二竖板之间。

3.根据权利要求2所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的滑动机构安装在支架的上半部；所述的滑动机构包括驱动螺杆和滑动块；所述的滑动块下端面贴靠在滑板的上端面上；所述的驱动螺杆依次穿接第一竖板、滑动块、第二竖板；所述的驱动螺杆和滑动块螺纹连接；所述的驱动螺杆旋转连接在第一竖板和第二竖板上并且驱动螺杆的位置不发生移动。

4.根据权利要求3所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的测距装置为数显卡尺；所述的第二竖板的上端和滑动块的上端分别固定数显卡尺的固定端头和移动测量头。

5.根据权利要求3所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的百分表通过长度调节机构安装在滑动块上；所述的长度调节机构包括移动槽、移动板、锁定螺钉；所述的移动槽上设有调节螺纹孔；所述的移动板上设有长条形状的调节孔；所述的移动板覆盖在移动槽上；所述的锁定螺钉依次穿接调节孔和调节螺纹孔并且锁定螺钉螺纹锁定在调节螺纹孔内；所述的百分表安装在移动板的端部。

6.根据权利要求5所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的移动板的端部设有角度调节件；所述的角度调节件一端通过螺钉活动安装在移动板的端部；所述的角度调节件另一端通过螺钉安装百分表。

7.根据权利要求3所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的滑动机构还包括平稳机构；所述的平稳机构包括抵接弹簧和抵接块；所述的抵接块内设有贯穿其两端的内螺纹孔；所述的抵接块的轴向截面呈台阶形结构；所述的滑动块靠近第二竖板的一侧设有轴向截面呈台阶形结构的容置空间；所述的抵接弹簧、抵接块依次安装入容置空间内；所述的抵接弹簧一端弹性抵接在抵接块端面上，另一端弹性抵接在容置空间的内壁上；所述的驱动螺杆穿过抵接弹簧并且和抵接块的内螺纹孔螺纹穿接；所述的抵接块不可旋转的安装在滑动块的容置空间内。

8.根据权利要求1所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的百分表底部设有测量头；所述的测量头下端截面的两端倒角设置。

9.根据权利要求2所述的蜗轮轮齿轴向测中装置，其特征在于，所述的夹紧机构安装在支架的下半部；所述的夹紧机构包括推动螺杆和夹紧块；所述的推动螺杆和第一竖板螺纹连接；所述的推动螺杆穿过第一竖板的一端旋转连接在夹紧块内；所述的夹紧块的上端面贴靠在滑板的下端面上。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的蜗轮轮齿轴向测中装置的测量方法，其特征在于，步骤如下：

S1：通过夹紧机构径向全包容夹紧蜗轮圆冠部分；

S2：调整百分表测量轴线对准蜗轮直径方向、测量头位于蜗轮轴向厚度的一半；调整百分表的测量头方向与蜗轮齿轮槽底部方向一致；

S3：通过滑动机构同时带动测距装置和百分表测量头移动，百分表的测量头在齿轮底槽内沿着蜗轮的轴向方向移动，观察百分表的数值，当百分表的数值达到最小时，百分表的测量头的轴线位于齿轮底槽的中点部位，此时读取测距装置数值为A；

S4：将测距装置置零，并将蜗轮两侧面进行互调仍然进行S3步骤，当百分表的数值达到最小时，读取取测距装的数值为B；

S5：通过两次测距装置的数值计算该齿轮底槽轴向中位存在的偏差值，即：|A-B|/2。