CN110553617B - 一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置及方法，装置包括调节件和定位件，定位件套设在调节件外部，调节件上面安装待测弧齿轮,调节件用于使弧齿轮与锥齿轮紧贴啮合,及反映弧齿轮和锥齿轮的啮合情况,定位件用于对调节件的位置进行定位；方法是將检测装置装配进机器人关节本体中得出尺寸L1，將弧齿组件同样装配进机器人关节本体中得出尺寸L2，得出间隙差值ΔL；本发明提出的一种快速检测弧齿锥齿轮实际装配侧隙的装置和方法，提升了弧齿锥齿轮安装合格率，降低弧齿锥齿轮啮合异响和磨损。

Description

一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置及方法

技术领域

本发明涉及齿轮检测技术领域，具体涉及一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置及方法。

背景技术

弧齿锥齿轮传动由于其承载能力高，运转平稳，噪声小而被较广泛地应用于大载荷、高速传动、要求噪声小的场合。工业机器人伺服电机与减速机的传动也广泛采用了弧齿锥齿轮传动形式。

对于高精密弧齿锥齿轮传动结构而言，其啮合对实际侧隙要求很高。弧齿锥齿轮本身及关联结构件对应尺寸受制造公差影响，在弧齿安装过程的实际侧隙与理论侧隙之间相差较大，且呈现为各不相同的特点，直接影响齿轮的啮合状态。

目前现有技术中对于弧齿锥齿轮的检测大多通过参数之间的计算得出,如申请号为CN201811639278.8的一种圆弧锥齿轮传动侧隙检测机构及其测量方法,其公开了手动转动主动旋转轮，带动第一圆弧锥齿轮转动，记录绳拉式位移传感器上显示的角度位移△L，△L≈Jn；根据，得出齿轮的角度侧隙，其中：αn为锥齿轮法相压力角,一般为厂家设计值；δ为锥齿轮分锥角；Z1、Z2为齿轮主动轮、从动轮齿数,通过数据对比分析，得出最优齿轮侧隙。其得出弧齿锥齿轮侧隙的方式过于复杂，不能直观直接得出所需结果，且其结构复杂，操作麻烦。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明一种可以快速检测弧齿锥齿轮实际装配侧隙的装置和方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，包括调节件和定位件，所述定位件套设在调节件外部，所述调节件上面安装待测弧齿轮,所述调节件用于使弧齿轮与锥齿轮紧贴啮合,及检查弧齿轮和锥齿轮的啮合情况,所述定位件用于对调节件的位置进行定位。

进一步的，所述调节件为调节轴。

进一步的，所述调节件下部安装有调节支杆。

进一步的，所述定位件下部安装有第一螺栓。

进一步的，所述调节件与弧齿轮通过紧固件进行装配。

进一步的，所述紧固件包括垫片和第二螺栓，所述垫片放置于第二螺栓和弧齿轮之间。

进一步的，所述定位件为定位法兰。

进一步的，该方法使用以上任一项所述的弧齿锥齿轮侧隙检测装置对弧齿锥齿轮的装配侧隙进行检测，所述方法是：先將待测弧齿轮安装在检测装置上，然后將检测装置装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中进行啮合锁紧，最后通过检测装置检测得出检测尺寸L1，与实际装配组件半成品的实际尺寸L2做对比，得出间隙差值ΔL=L1-L2，确认侧隙补偿值范围Δh=ΔL-Δt=L1-L2-Δt，其中，△t为弧齿锥齿轮的理想侧隙值。

进一步的，將弧齿轮安装在检测装置上的具体步骤为：先將待测弧齿轮预装锁紧到调节轴的一端的轴端位置，然后將调节轴另一端插入到定位法兰中。

进一步的，所述將检测装置装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中具体是：將调节轴和定位法兰装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中，调节调节轴及其调节支杆。

进一步的，所述啮合锁紧具体是：适当施加轴向载荷，迫使待测弧齿轮与机器人关节本体中配对的锥齿轮紧贴啮合，并在贴合的同时旋转调节轴，检查啮合是否顺畅，确保无间隙时，利用第一螺栓，锁紧调节轴。

进一步的，在检测装置完成弧齿轮和锥齿轮啮合并锁紧后，拆下检测装置，再拆卸下待测弧齿轮，用深度尺测出检测尺寸，检测尺寸为定位法兰上端面到调节轴上端面的距离。

进一步的，所述调节轴轴肩与弧齿轮端面确保贴合紧密无间隙。

进一步的，定位法兰自带张紧结构，具有对内部芯轴轴向止动功能，利用定位法兰的张紧功能去结合弧齿安装过程需要转动并轴向需推进调试的特点，从而实现适配过程中捕获理想间隙值的目的。

本发明提供的一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置和方法的有益效果在于：

（1）可以快速直接得到弧齿锥齿轮实际装配侧隙；

（2）提升了弧齿锥齿轮的安装合格率；

（3）降低了弧齿锥齿轮啮合异响和磨损。

附图说明

图1为本发明检测装置的结构示意图；

图2为本发明定位法兰结构示意图；

图3为本发明检测装置与机器人关节本体装配示意图；

图4为本发明距离L1的示意图；

图5为本发明距离L2的示意图。

图中：1、调节轴；2、定位法兰；3、调节支杆；4、第一螺栓；5、第二螺栓；6、垫片；7、待测弧齿轮；8、机器人关节本体；9、预装弧齿组件；10、检测装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例1：一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，如图1所示。

一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，包括调节支杆4、第一螺栓3、定位法兰2、调节轴1、垫片6和第二螺栓5，定位法兰2套设在调节轴1外部，第一螺栓3安装在定位法兰下部，调节支杆4安装在调节轴1下部，待测弧齿轮7通过垫片6及第二螺栓5固定在调节轴1的轴端位置。

本实施例中，调节支杆4的作用是调节过程中辅助调节轴1转动，便于操作；第一螺栓3的作用是对调节到理论位置的调节轴1实现夹紧的轴向止动功能；定位法兰2负责模拟装配件的安装面定位和定心；调节轴负责在轴向力作用下与配合锥齿轮紧贴啮合和随着啮合齿轮一边转动一边啮合检查。

实施例2：一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测方法，如图1-5所示。

一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测方法，利用预装有锥齿轮的机器人关节本体8及实施例1所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置进行检测尺寸的检测，具体步骤如下：

S1，將待测弧齿轮7预装锁紧到调节轴1轴端位置，调节轴1轴肩与弧齿轮7端面确保贴合紧密无间隙，避免测量误差；

S2，將定位法兰2安装到调节轴1上，定位法兰2端面为安装基准平面，A外圆面为定心基准（如图2所示），实现模拟原预装组件安装条件功能，以保证模拟状态与实际装配的测量结果一致性，同时，定位法兰2自带张紧结构，具有对内部芯轴轴向止动功能，更好地保证检查过程与测量结果的一致性；

S3，將上述装配好的检测装置10安装到机器人关节本体8中（如图3示），并进行调节检测，调节轴1与定位法兰2之间为紧密孔轴间隙配合，即径向间隙很小，几乎可以忽略，以保证两者同轴状态，同时，调节轴1在未被锁紧状态下，轴线可以自由前后移动调节，且能够沿着轴线自由旋转；调节轴1与定位法兰2之间孔轴配合面要严格按照公差及形位公差要求，确保未锁紧时，配合紧密、顺滑（既同轴且转动移动无卡阻），锁紧到位，保证同轴关系不变，轴向能良好止动；

S4，用手抓住调节轴1及调节支杆4，适当施加轴向载荷，迫使待测弧齿轮7与机器人关节本体8中配对的锥齿轮紧贴啮合，并在贴合的同时旋转调节轴1，检查啮合是否顺畅，确保无间隙时，利用第一螺栓3，锁紧调节轴1止动；

S5，拆卸下定位法兰2上面的第一螺栓3，將检测装置10取下放在检测台上，再拆卸下待测弧齿轮7，用深度尺测量图4中L1距离尺寸，L1表示弧齿锥齿轮模拟安装检测尺寸，并通过测量预装好的弧齿组件9的图5示L2距离尺寸,L2表示弧齿锥齿轮实际安装检测尺寸，得出间隙差值ΔL=L1-L2；

S6，假定设计要求弧齿锥齿轮理想侧隙值为Δt，那么所需调整垫厚度值可以直接计算为：Δh=ΔL-Δt=L1-L2-Δt。

对于高精密传动结构而言，弧齿锥齿轮的啮合对实际侧隙要求很高。弧齿本身及相关结构件关键尺寸受制造公差影响，在实际弧齿安装过程的实际侧隙与理论侧隙之间相差较大，且呈现为各不相同的特点。因此，如上检测方式所得出的 Δh 具有特定性，是在指定装配条件下得到想最佳值。若装配条件发生变更， 那么 Δh 将失效，必须重新按照1-6步检测才能得出有效值。

本实施例提供的一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置和方法具有以下优点：

（1）可以快速直接得到弧齿锥齿轮实际装配侧隙；

（2）提升了弧齿锥齿轮的安装合格率；

（3）降低了弧齿锥齿轮啮合异响和磨损。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，包括调节件和定位件，所述定位件套设在调节件外部，所述调节件上面安装待测弧齿轮，所述调节件用于使弧齿轮与锥齿轮紧贴啮合，及反映弧齿轮和锥齿轮的啮合情况，所述定位件用于对调节件的位置进行定位；所述调节件下部安装有调节支杆，所述调节支杆位于所述定位件下端；

所述调节件为调节轴；所述定位件为定位法兰；

所述弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置可实现以下功能：对弧齿锥齿轮的装配侧隙进行检测，步骤如下：先将待测弧齿轮安装在检测装置上，然后将检测装置装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中进行啮合锁紧，测量预装好的弧齿轮的实际距离尺寸L2，L2为待测弧齿轮的下端面到机器人关节本体在定位法兰装配时顶住定位法兰的端面的距离，L2表示弧齿锥齿轮实际安装检测尺寸，在检测装置完成弧齿轮和锥齿轮啮合并锁紧后，拆下检测装置，再拆卸下待测弧齿轮，用深度尺测出距离尺寸L1，距离尺寸L1为定位法兰上端面到调节轴上端面的距离，其表示弧齿锥齿轮模拟安装检测尺寸，从而即可得出间隙差值ΔL＝L1-L2。

2.如权利要求1所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，所述调节件与弧齿轮通过紧固件进行装配。

3.如权利要求2所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，所述定位件下部安装有第一螺栓。

4.如权利要求3所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，所述紧固件包括垫片和第二螺栓，所述垫片放置于第二螺栓和弧齿轮之间。

5.如权利要求4所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，将弧齿轮安装在检测装置上的具体步骤为：先将待测弧齿轮预装锁紧到调节轴的一端的轴端位置，然后将调节轴另一端插入到定位法兰中。

6.如权利要求5所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，所述将检测装置装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中具体步骤是：将调节轴和定位法兰装配进预装有锥齿轮的机器人关节本体中，调节调节轴及其调节支杆。

7.如权利要求6所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于，所述啮合锁紧具体步骤是：适当施加轴向载荷，迫使待测弧齿轮与机器人关节本体中配对的锥齿轮紧贴啮合，并在贴合的同时旋转调节轴，检查啮合是否顺畅，确保无间隙时，利用第一螺栓，锁紧调节轴。

8.如权利要求7所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于：所述调节轴轴肩与弧齿轮端面确保贴合紧密无间隙。

9.如权利要求8所述的弧齿锥齿轮装配侧隙检测装置，其特征在于：定位法兰自带张紧结构，具有对内部芯轴轴向止动功能。

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