CN109186511B - 一种基准级齿轮螺旋线样板 - Google Patents

一种基准级齿轮螺旋线样板 Download PDF

Info

Publication number
CN109186511B
CN109186511B CN201811078252.0A CN201811078252A CN109186511B CN 109186511 B CN109186511 B CN 109186511B CN 201811078252 A CN201811078252 A CN 201811078252A CN 109186511 B CN109186511 B CN 109186511B
Authority
CN
China
Prior art keywords
master
reference level
tooth socket
dextrorotation
template
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811078252.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109186511A (zh
Inventor
凌四营
娄志峰
张慧阳
于宝地
陈义磊
王立鼎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Golden Teeth Transmission Technology Dalian Co ltd
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201811078252.0A priority Critical patent/CN109186511B/zh
Publication of CN109186511A publication Critical patent/CN109186511A/zh
Priority to US16/622,081 priority patent/US11125554B2/en
Priority to PCT/CN2019/096137 priority patent/WO2020057239A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109186511B publication Critical patent/CN109186511B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/04Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
    • G01B21/042Calibration or calibration artifacts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/20Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B5/202Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures of gears

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

本发明属于精密齿轮测试技术领域,公开了一种基准级齿轮螺旋线样板。本发明提供的一种易于通过展成加工法获得高精度的基准级齿轮螺旋样板为整体对称结构,样板的质心点通过样板芯轴的几何中心,基准级齿轮螺旋样板圆柱面上设有直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽、轴向基准环面和径向基准圆柱面、细牙螺纹和中心孔。其中,直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条,左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条,右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条。本发明提供的基准级齿轮螺旋线样板,其设计、加工和测量基准统一,结构对称,质量平衡,两端可安装基圆盘便于采用展成加工法获得高的加工精度。

Description

一种基准级齿轮螺旋线样板
技术领域
本发明属于精密齿轮测试技术领域,涉及一种用于齿轮螺旋线量值传递的基准级齿轮螺旋线样板。
背景技术
齿轮的螺旋线总偏差是齿轮的必检项目之一。用于校准齿轮测量仪器螺旋线测量精度的标准器件是齿轮螺旋线样板,它的渐开螺旋面是检定各种螺旋线仪器的标准,用于传递齿轮螺旋线参数量值、修正仪器示值、确定仪器示值误差等。我国科技部高新司于2017年4月14日发布了先进制造技术领域科技创新专项规划,明确提出将“机械基础技术和关键零部件”作为重点任务来抓,其中重点提到“基准级别齿轮渐开线样板和螺旋样板设计与精密制造和计量”。
根据齿轮螺旋线样板国家标准GBT6468-2010的规定,齿轮螺旋线样板的精度等级分为1级和2级两个等级,基准级齿轮螺旋线样板特指1级及以上精度的齿轮螺旋线样板,用于国家级齿轮螺旋线的量值传递基准;2级精度的齿轮螺旋线样板称为标准级齿轮螺旋线样板,用于省部级计量机构或实验室齿轮螺旋线的量值传递基准。基准级齿轮螺旋样板至少要满足轮螺旋线样板国家标准中1级样板的要求,即至少具有0°的螺旋和相同设计角度的左旋和右旋各一条,齿宽要大于90mm,用于确定基圆参数的渐开线展成长度不低于15mm。
对于基圆半径小于100mm的1级精度齿轮螺旋线样板的齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差要求不大于1.2μm;对于基圆半径大于100mm而不大于200mm的1级精度齿轮螺旋线样板的齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差要求不大于1.5μm。渐开螺旋面的表面粗糙度Ra不大于0.1μm。由于1级精度的齿轮螺旋线样板的精度指标极为严格,目前我国尚无相关产品问世,1级精度齿轮螺旋线样板的制造技术也尚属国内空白。
发明内容
为研制基准级齿轮螺旋线样板,本发明提供了一种易于通过展成加工法获得高精度的基准级齿轮螺旋样板。
具体技术方案为:一种基准级齿轮螺旋线样板,为整体对称结构,齿轮螺旋线样板的质心点位于样板芯轴的几何中心;包括中间设置的基准级齿轮螺旋线样板圆柱面,其上设有直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽;左旋齿槽和右旋齿槽相对于直齿槽对称布置;齿轮螺旋线样板圆柱面两端的轴段上还设有两个位置对称的轴向基准环面和两个等直径的径向基准圆柱面;所述直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条,左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条,右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条。
通过合理布置齿轮螺旋线样板圆柱面上直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽的位置,优化A端轴段和B端轴段的直径,保证整个基准级齿轮螺旋样板的质心点位于样板芯轴的几何中心。该结构特征保证了齿轮螺旋线样板加工、测量和量值传递过程中总处于质量平衡状态。
上述样板芯轴的两端加工有对称的细牙螺纹和中心孔。
上述基准级齿轮螺旋线样板上的渐开圆柱面或渐开螺旋面与样板的过渡处设有半径为大于5mm的退刀槽。
上述样板两端径向参考基准圆柱面也是样板的设计、加工和测量基准。
基准级齿轮螺旋线样板的材料选用GCr15或性能相当的材料,渐开圆柱面和渐开螺旋面的表面硬度不低于HRC60。
本发明的有益效果在于,本发明提供了一种基准级齿轮螺旋线样板,包含了对称布置的0°、15°和30°异侧齿面渐开螺旋面,还加工有对称的轴向和径向参考基准。该样板的空间质心点通过样板芯轴的几何中心,确保了基准级齿轮螺旋线样板加工、测量和量值传递过程中处于质量平行状态。本发明提供的基准级齿轮螺旋线样板,其设计、加工和测量基准统一,结构对称,质量平衡,两端可安装基圆盘便于采用展成加工法获得高的加工精度。
附图说明
图1齿轮螺旋线样板直齿槽。
图2齿轮螺旋线样板左旋齿槽。
图3齿轮螺旋线样板右旋齿槽。
图中:1基准级齿轮螺旋线样板、1-1直齿槽、1-1-1右齿面0°渐开圆柱面、1-1-2左齿面0°渐开圆柱面、1-1-3直齿槽退刀槽、1-2左旋齿槽、1-2-1左旋15°渐开螺旋面、1-2-2左旋30°渐开螺旋面、1-2-3左旋槽退刀槽、1-3右旋齿槽、1-3-1右旋15°渐开螺旋面、1-3-2右旋30°渐开螺旋面、1-3-3右旋槽退刀槽、1-4AA端轴段、1-4BB端轴段、1-5AA端径向基准圆柱面、1-5BB端径向基准圆柱面、1-6AA端轴向基准环面、1-6BB端轴向基准环面、1-7AA端细牙螺纹、1-7BB端细牙螺纹、1-8AA端中心孔、1-8BB端中心孔。
具体实施方式
以分度圆直径为120mm、齿宽为100mm的基准级齿轮螺旋线样板1(以下简称样板)为例,阐述该样板的设计思路与结构特征。
样板的最大外圆直径设为126mm,渐开圆柱面和渐开螺旋面从基圆柱面开始,齿顶和齿根的倒角不大于0.5mm,确保渐开线的展成长度。样板外圆柱面上加工有三个齿槽,分别为直齿槽1-1、左旋齿槽1-2和右旋齿槽1-3。直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条,左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条,右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条;在样板外圆柱面A端面上,基准级齿轮螺旋样板上的渐开圆柱面和渐开螺旋面与样板的过渡处设有半径为大于5mm的退刀槽,并与基圆相切。退刀槽除减小应力集中外,还有利于保证渐开圆柱面和渐开螺旋面的加工精度。在A端面上三个齿槽两个异侧齿面分度圆之间的夹角为15°,从A端看三个齿槽沿顺时针方向分别为:直齿槽、右旋齿槽和左旋齿槽。左旋齿槽和右旋齿槽相对于直齿槽对称布置,左旋齿槽或右旋齿槽与直槽之间的夹角为133.245°,从而确保样板垂直于轴向方向上的质心点通过样板芯轴的几何中心。
由于左旋齿槽和右旋齿槽由不同螺旋角的渐开螺旋面组成,所以左旋齿槽和右旋齿槽的槽宽沿样板的轴线方向是变化的,从而造成样板最大外圆柱段的质心不在样板芯轴的几何中心。通过调整样板A轴段和B端轴段的直径差,平衡样板最大外圆柱段的质心偏差。设A端轴向基准环面1-6A和B端轴向基准环面1-6B之间的距离为140mm,A端轴段1-4A的直径为57mm,则B端轴段1-4B的直径为64mm,就可使样板的空间质心点位于样板芯轴的几何中心。
两端轴向基准环面相对于两端中心孔的端面偏摆不大于0.2μm,平行度偏差不大于0.2μm;两端径向基准圆柱面的长度相等,直径为40mm,直径差不大于1μm,圆柱度不大于0.5μm,表面粗糙度不大于0.2μm,相对于两中心孔的径跳为不大于1μm。
两中心孔为带保护锥的B型中心孔,中心孔的锥度为60°0-2′,圆度误差不大于0.4μm,表面粗糙度不大于0.2μm。
样板材料选用GCr15或性能相当的材料,渐开圆柱面和渐开螺旋面的表面硬度不低于HRC60。
除精加工的中心孔圆锥面、螺纹面、基准圆柱面、基准环面、渐开圆柱面和渐开螺旋面外,样板其它面喷砂镀铬处理。

Claims (6)

1.一种基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,整体对称结构,齿轮螺旋线样板的质心点位于样板芯轴的几何中心;包括中间设置的基准级齿轮螺旋线样板圆柱面,其上设有直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽;左旋齿槽和右旋齿槽相对于直齿槽对称布置;螺旋线样板圆柱面两端的轴段上还设有两个位置对称的轴向基准环面和两个等直径的径向基准圆柱面;所述直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条,左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条,右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条。
2.如权利要求1所述的基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,芯轴的两端加工有对称的细牙螺纹和中心孔。
3.如权利要求1或2所述的基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,基准级齿轮螺旋线样板上的渐开圆柱面或渐开螺旋面与样板的过渡处设有半径为大于5mm的退刀槽。
4.如权利要求1或2所述的基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,基准级齿轮螺旋线样板的材料选用GCr15,渐开圆柱面、渐开螺旋面的表面硬度不低于HRC60。
5.如权利要求1或2所述的基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,分度圆直径为120mm、齿宽为100mm的基准级齿轮螺旋线样板具体参数为:样板的最大外圆直径设为126mm,渐开圆柱面和渐开螺旋面从基圆柱面开始,齿顶和齿根的倒角不大于0.5mm;在A端面上三个齿槽两个异侧齿面分度圆之间的夹角为15°,从A端看三个齿槽沿顺时针方向分别为:直齿槽、右旋齿槽和左旋齿槽;左旋齿槽和右旋齿槽相对于直齿槽对称布置,左旋齿槽或右旋齿槽与直槽之间的夹角为133.245°,从而确保样板垂直于轴向方向上的质心点通过样板芯轴的几何中心。
6.如权利要求5所述的基准级齿轮螺旋线样板,其特征在于,A端轴向基准环面和B端轴向基准环面之间的距离为140mm,A端轴段的直径为57mm,B端轴段的直径为64mm,保证样板的空间质心点位于样板芯轴的几何中心;
两端轴向基准环面相对于两端中心孔的端面偏摆不大于0.2μm,平行度偏差不大于0.2μm;两端径向基准圆柱面的长度相等,直径为40mm,直径差不大于1μm,圆柱度不大于0.5μm,表面粗糙度不大于0.2μm,相对于两中心孔的径跳为不大于1μm;
两中心孔为带保护锥的B型中心孔,中心孔的锥度为60°0 -2′,圆度误差不大于0.4μm,表面粗糙度不大于0.2μm。
CN201811078252.0A 2018-09-17 2018-09-17 一种基准级齿轮螺旋线样板 Active CN109186511B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811078252.0A CN109186511B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 一种基准级齿轮螺旋线样板
US16/622,081 US11125554B2 (en) 2018-09-17 2019-07-16 Reference-level gear helix artifact
PCT/CN2019/096137 WO2020057239A1 (zh) 2018-09-17 2019-07-16 一种基准级齿轮螺旋线样板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811078252.0A CN109186511B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 一种基准级齿轮螺旋线样板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109186511A CN109186511A (zh) 2019-01-11
CN109186511B true CN109186511B (zh) 2019-08-20

Family

ID=64911692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811078252.0A Active CN109186511B (zh) 2018-09-17 2018-09-17 一种基准级齿轮螺旋线样板

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11125554B2 (zh)
CN (1) CN109186511B (zh)
WO (1) WO2020057239A1 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109186511B (zh) 2018-09-17 2019-08-20 大连理工大学 一种基准级齿轮螺旋线样板
WO2023272560A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 大连理工大学 一种等公法线齿轮螺旋线样板的纯滚动展成研磨加工装置
CN113305733B (zh) * 2021-06-30 2022-04-12 大连理工大学 一种等公法线齿轮螺旋线样板的纯滚动展成研磨加工装置
WO2023044850A1 (zh) * 2021-09-26 2023-03-30 大连理工大学 一种连轴装配式大齿轮渐开线样板
CN113899328B (zh) * 2021-09-26 2022-06-14 大连理工大学 一种连轴装配式大齿轮渐开线样板
CN114111547B (zh) * 2021-11-17 2022-08-09 大连理工大学 一种齿轮螺旋线样板的纯滚动测量方法与装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204963752U (zh) * 2015-09-28 2016-01-13 山东墨龙石油机械股份有限公司 多级螺纹同螺旋线测量样板
WO2016055149A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-14 Siegert Thinfilm Technology Gmbh Messvorrichtung
DE202016101583U1 (de) * 2016-03-23 2016-12-28 Ulrich Breitmeier Prüf- und/oder Kalibriernormal

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2697283A (en) * 1947-05-27 1954-12-21 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Device for measuring the lead angle of the teeth of screw wheels
US2563910A (en) * 1948-12-07 1951-08-14 Fellows Gear Shaper Co Apparatus for measuring helix angle and taper of gear teeth and the like
DE2722452A1 (de) * 1977-05-18 1978-11-23 Klingelnberg Soehne Ferd Evolventen- und zahnschraegen-pruefgeraet mit elektronischer kompensation der mechanischen fehler
DE2952497C2 (de) * 1979-08-13 1982-08-26 Maag-Zahnräder & -Maschinen AG, 8023 Zürich Zahnflankenprüfgerät
US4488359A (en) * 1983-01-12 1984-12-18 Lear Siegler, Inc. Automatic gear checking structure and method
JPS61131821A (ja) 1984-12-01 1986-06-19 Osaka Seimitsu Kikai Kk シエ−ビングカツタの取付角修正及び切込深さ調節の方法並びにその方法に使用する歯車測定機
US5083458A (en) * 1989-09-15 1992-01-28 General Electric Company Method and apparatus for recording loaded running tooth contact patterns on large reduction gears
US5271271A (en) * 1991-04-03 1993-12-21 Frazier Charles H Method and apparatus for inspection of gears
DE10257702B4 (de) * 2002-12-11 2005-02-17 Frenco Gmbh Meßsystem zur Bestimmung der Meßunsicherheit von Meßmaschinen beim Vergleich von Zahnrädern mit Verzahnungsnormalen
CN102927939B (zh) * 2012-10-16 2015-12-09 重庆工具厂有限责任公司 齿轮测量中心r轴z轴和t轴相互位置的检定方法
KR102329527B1 (ko) * 2013-10-25 2021-11-22 디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이. 초고분자량 폴리에틸렌의 제조
CN104655080B (zh) 2015-02-25 2017-05-17 大连理工大学 一种高精度径向可调式齿轮渐开线样板及调整方法
CN108061651B (zh) * 2017-12-21 2019-10-11 大连理工大学 一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板
CN109186511B (zh) * 2018-09-17 2019-08-20 大连理工大学 一种基准级齿轮螺旋线样板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016055149A1 (de) * 2014-10-07 2016-04-14 Siegert Thinfilm Technology Gmbh Messvorrichtung
CN204963752U (zh) * 2015-09-28 2016-01-13 山东墨龙石油机械股份有限公司 多级螺纹同螺旋线测量样板
DE202016101583U1 (de) * 2016-03-23 2016-12-28 Ulrich Breitmeier Prüf- und/oder Kalibriernormal

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020057239A1 (zh) 2020-03-26
CN109186511A (zh) 2019-01-11
US20200309519A1 (en) 2020-10-01
US11125554B2 (en) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109186511B (zh) 一种基准级齿轮螺旋线样板
CN108061651B (zh) 一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板
CN109059728B (zh) 一种圆周孔位置尺寸误差检测工具
CN104655080B (zh) 一种高精度径向可调式齿轮渐开线样板及调整方法
CN106383942B (zh) 蜗杆砂轮磨削斜齿轮的自然扭曲微观修形优化方法
CN205426044U (zh) 一种深孔内径测量装置
CN201702601U (zh) 普通车床可调式偏心夹具
CN105716554B (zh) 一种用于直齿标准齿轮螺旋线测量的高精度定位装置
CN103612147A (zh) 曲轴专用的车削卡具装置及制造方法
CN102528486A (zh) 斜齿轮内孔键槽加工的工装
CN202255250U (zh) 一种通用光孔垂直度量规
CN111521087A (zh) 具有两种基圆参数的1级精度齿轮渐开线样板
CN107462126A (zh) 导向叶片内腔测量装置
CN111521086B (zh) 具有三种基圆参数的齿轮渐开线样板
CN113899328B (zh) 一种连轴装配式大齿轮渐开线样板
CN214843089U (zh) 一种等公法线齿轮螺旋线样板
CN107063678B (zh) 一种自基准标准齿轮及其测量方法
CN208333406U (zh) 一种气体静压主轴回转精度测试平台
Brooks Standard screw threads for scientific instruments. Part I: Production techniques and the Filière Suisse
CN210773830U (zh) 一种变齿厚齿轮的测量工装
CN105156481B (zh) 一种精密定位用偏心密珠轴套
CN212903023U (zh) 螺牙同心度带表可读数特殊专用检具
CN114111547B (zh) 一种齿轮螺旋线样板的纯滚动测量方法与装置
US20230358522A1 (en) A large gear involute artifact assembled with mandrel
CN1075672A (zh) 钢球分度盘

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210207

Address after: 116000 2101-0006, 21 / F, Taide building, 537 Huangpu Road, Ganjingzi District, Dalian City, Liaoning Province

Patentee after: Golden teeth transmission technology (Dalian) Co.,Ltd.

Address before: 116024 No. 2 Ling Road, Ganjingzi District, Liaoning, Dalian

Patentee before: DALIAN University OF TECHNOLOGY