CN108414218B - 一种90°轴交角小模数锥齿轮副双面啮合测量方法 - Google Patents

一种90°轴交角小模数锥齿轮副双面啮合测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种90°轴交角小模数锥齿轮副双面啮合测量方法，属于精密测试技术与仪器、机械传动领域。首先确定被测锥齿轮副的分锥母线方向；然后根据分锥母线方向来确定锥齿轮副在双面啮合过程中的由于误差而产生的微位移方向，使微位移方向与分锥母线方向相互垂直。依据测量的微位移的数值，并根据相应公式，转换成锥齿轮副的轴交角偏差，进而对被测锥齿轮副的精度进行评价。本发明提供了一种行之有效的轴交角90°的小模数锥齿轮副的测量方法，适用于小模数锥齿轮副的快速批量测量，能很好的满足企业对于小模数锥齿轮测量的需求。

Description

一种90°轴交角小模数锥齿轮副双面啮合测量方法
技术领域
本发明涉及精密测试技术与仪器领域，具体是一种90°轴交角小模数锥齿轮副双面啮合测量的方法。
背景技术
齿轮传动在机械传动中具有重要的地位，广泛应用于社会生产的各个方面，并在其中起到不可替代的作用。随着科技水平的不断提高，对于齿轮传动的精度要求也越来越高。因此，对于齿轮精度的检验检测就显得尤为重要。为了确保齿轮达到所需的精度要求，应强化并提高齿轮精度的检验水平。
锥齿轮传动是齿轮传动中重要的组成部分，因其具有载荷均匀、振动小、噪声低等特点，在汽车、直升风机、机床及电机工具制造业中，得到了广泛应用。同时，随着对机械设备小型化的需要，小模数锥齿轮的需求量也日益增长。为了满足小模数锥齿轮质量提升的要求，小模数锥齿轮精度快速测量也得到了空前重视。
目前，锥齿轮的测量方法主要有三种。第一种是坐标式几何解析测量法，主要测量仪器为三坐标测量机，该方法成本较高，测量速度较慢，不适用于小模数锥齿轮的快速测量。第二种是啮合式综合测量法，测量仪器主要有锥齿轮单面啮合测量仪、锥齿轮双面啮合测量仪及锥齿轮滚动检查机，该方法测量速度高、成本低，能满足多数企业测量需求。但是，目前的啮合式检查仪在测量过程中，主要采用噪声分析、着色区斑点检测的方式，很难得到小模数锥齿轮副的轴交角偏差。第三种是整体误差测量法，测量仪器主要有成都工具所研制的锥齿轮整体误差测量仪，这种测量方法速度快、测量项目多，但在测量时必须采用特殊测量齿轮，对于小模数锥齿轮的测量测量较为困难。上述三种测量方法各有特点，但专门用于轴交角为90°的小模数锥齿轮的快速测量方法还比较少。
目前，可对90°轴交角的小模数锥齿轮测量的仪器主要有日本腾马精机的DF-10等，在测量锥齿轮的过程中需要更换部分零部件，同时测量偏差项主要是径向综合总偏差、一齿径向综合偏差等，并没有测量轴交角偏差。
轴交角偏差项主要包含轴交角综合总偏差、一齿轴交角综合偏差、轴交角偏差、齿轮副轴交角综合偏差、齿轮副一齿轴交角综合偏差等。
发明内容
为了解决背景技术中提出的问题，本发明提出了一种90°轴交角小模数锥齿轮副的测量方法，该方法是以啮合式综合测量法为基础，通过将轴交角为90°的小模数锥齿轮副在双面啮合过程中产生的偏差转化到垂直于锥齿轮副分锥母线方向，再将其转化成锥齿轮副的轴交角偏差。
采取本方法测量项目包括：齿轮副轴交角变动量、齿轮副一齿轴交角变动量、齿轮副轴交角综合偏差、齿轮副一齿轴交角综合偏差。
本发明是采取如下技术手段实现：
将配对的锥齿轮副分别安装在两个相互90°垂直的轴上，其中一个轴固定在电机上，另一轴固定在微动平台上。
电机固定在工作台上，微动平台与线性导轨相连接，便于锥齿轮副调整位置。
根据锥齿轮副分锥母线方向，确定微动平台的移动方向，并在此方向上布置测量光栅尺。
测量光栅尺安装在微动平台的侧面，通过光栅尺记录下锥齿轮副双啮过程产生的偏差量。
将光栅尺得到的数据通过公式转换成相应的锥齿轮副轴交角偏差。
根据计算出来的锥齿轮副轴交角偏差，依据相关的锥齿轮评价标准，对被测锥齿轮副进行精度评定。
附图说明
图1为90°轴交角小模数锥齿轮副测量方法设计方案图。
图2为90°轴交角小模数锥齿轮副双啮仪三维设计图。
图中：1、光栅尺，2、驱动电机，3、移动平台，4、轴1，5、锥齿轮1，6、轴2，7、锥齿轮2，8、微动平台，9、轴系，10、固定平台，11、线性导轨。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优势更加清晰，以下结合方案设计简图和双啮仪三维设计图对本发明做进一步说明。
本发明的设计简图如图1所示，三维设计图如图2所示，具体实施方式如下：
将小模数锥齿轮1、小模数锥齿轮2分别安装在两个相互垂直的轴1和轴2上，轴1固定在电机上，轴2固定在微动平台上。
装有轴1的电机固定在固定工作台上，在测量时不移动。装有轴2的微动平台在测量时可作直线运动。
将微动平台与线性导轨相连接，便于锥齿轮副调整位置。
根据锥齿轮副分锥母线方向，确定微动平台的移动方向，确保锥齿轮副在双面啮合测量过程中由于偏差而产生的位移与分锥母线方向垂直。如图1所示，F是锥齿轮副在双面啮合过程中的受力方向，也是与锥齿轮副分锥母线垂直的方向，即为锥齿轮副在双面啮合过程中产生的偏差的运动方向。
通过在微动平台的侧面加装光栅尺，记录下锥齿轮副双啮过程产生的偏差量ΔL，并通过下列公式转化成锥齿轮副的轴交角偏差：
ΔΣ＝3440ΔL/R
ΔΣ——以角度值表示的轴交角偏差(')；
ΔL——光栅尺测出的移动平台的变动量(mm)；
R——测量位置到摆动导轨中心半径(mm)。
根据计算出来的锥齿轮副轴交角偏差ΔΣ，依据GB 10225-1988小模数锥齿轮精度标准，对被测锥齿轮副进行精度评价。

Claims (2)

1.一种90°轴交角小模数锥齿轮副的测量方法，其特征在于：本方法通过对90°轴交角的小模数锥齿轮副在双面啮合过程中产生的偏差的移动方向的控制，最大程度的测量出锥齿轮副在双面啮合中产生的偏差量，并通过公式转化成锥齿轮副轴交角偏差，对被测锥齿轮副进行精度评价；
1)将相互配合的锥齿轮副分别安装在两个相互90°垂直的轴上，其中一个轴固定在电机上，另一轴固定在微动平台上；
2)电机固定在固定的工作台上，微动平台与线性导轨相连接，便于锥齿轮副位置的调整；
3)根据锥齿轮副分锥母线方向，确定微动平台的移动方向，确保锥齿轮副在双面啮合测量过程中由于误差而产生的位移与分锥母线方向垂直；
4)在微动平台的侧面加装光栅尺，通过光栅尺记录下锥齿轮副双啮过程产生的误差量；
5)将光栅尺得到的数据通过公式转换成相应的锥齿轮副轴交角偏差
6)根据计算出来的锥齿轮副轴交角偏差，依据相关的锥齿轮评价标准，对被测锥齿轮副进行精度评定；通过在微动平台的侧面加装光栅尺，记录下锥齿轮副双啮过程产生的偏差量ΔL，并通过下列公式转化成锥齿轮副的轴交角偏差：
ΔΣ＝3440ΔL/R
ΔΣ——以角度值表示的轴交角偏差；
ΔL——光栅尺测出的移动平台的变动量，mm；
R——测量位置到线性导轨中心半径，mm；
根据计算出来的锥齿轮副轴交角偏差ΔΣ，依据小模数锥齿轮精度标准，对被测锥齿轮副进行精度评价。
2.根据权利要求1所述的一种90°轴交角小模数锥齿轮副的测量方法，其特征在于：将小模数锥齿轮a、小模数锥齿轮b分别安装在两个相互垂直的轴1和轴2上，轴1固定在电机上，轴2固定在微动平台上；
装有轴1的电机固定在固定工作台上，在测量时不移动；装有轴2的微动平台在测量时可作直线运动；
将微动平台与线性导轨相连接，便于锥齿轮副调整位置；
根据锥齿轮副分锥母线方向，确定微动平台的移动方向，确保锥齿轮副在双面啮合测量过程中由于偏差而产生的位移与分锥母线方向垂直；F是锥齿轮副在双面啮合过程中的受力方向，也是与锥齿轮副分锥母线垂直的方向，即为锥齿轮副在双面啮合过程中产生的偏差的运动方向。
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