CN112344867A - 一种齿轮齿侧间隙检测装置及间隙计算方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种齿轮齿侧间隙检测装置及间隙计算方法，两个齿轮固定在齿轮工装上，自准直平行光管放置在小型升降平台上，直角平面反射镜放置在齿轮端面上的中心位置上，使直角平面反射镜对准自准直平行光管，同时能在图像采集监视器观测到十字图像，转动齿轮，使两个齿轮的齿面两边接触，记录此刻图像采集监视器上的十字方位偏差。本发明不依赖压铅法、打表测量法，本发明的测量法结构简单，测量精度高，降低了使用成本。利用本发明的检测方法，严格控制齿轮齿侧间隙大小，有效保证产品使用寿命，具有结构简单，检测精度高的特性，提高产品的生产效率。

Description

一种齿轮齿侧间隙检测装置及间隙计算方法
技术领域
本发明涉及精密机械装配领域，尤其是一种机械装配时齿轮齿侧间隙检测装置及计算方法，本发明主要应用于光电产品，机械产品齿轮装配完成以后，用利用光学原理对齿轮齿侧间隙的检测。
背景技术
齿轮啮合传动时，为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因齿轮摩擦发热膨胀而卡死，因此齿廓之间必须留有间隙，如果留有间隙太大，又会加速齿轮齿面磨损，影响齿轮传动时的稳定性。机械产品齿轮装配时，通常用的压铅法，打表测量法，其结构复杂，测量误差大。在光电产品中，对齿轮啮合精度要求较高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种齿轮齿侧间隙检测装置及间隙计算方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种检测齿轮齿侧间隙检测装置，包括大理石平台(1)、自准直平行光管(2)、直角平面反射镜(3)、小型升降平台(4)、图像采集监视器(5)、齿轮A(6)、齿轮B(7)和齿轮工装(8)；所述齿轮A(6)、齿轮B(7)固定在齿轮工装(8)的上表面，所述自准直平行光管(2)放置在小型升降平台(4)上，所述齿轮工装(8)、小型升降平台(4)分别放置在大理石平台(1)上，所述直角平面反射镜(3)放置在齿轮B(7)端面上的中心位置上；将齿轮A(6)固定，调整小型升降平台(4)和直角平面反射镜(3)，使直角平面反射镜(3)对准自准直平行光管(2)，同时能在图像采集监视器(5)观测到十字图像，转动齿轮B(7)，使齿轮B(7)与齿轮A(6)的齿面两边接触，记录此刻图像采集监视器(5)上的十字方位偏差，模拟偏差为α。
通过光学的方法检测齿侧间隙精度更高，适用于各种直齿轮、锥形齿轮以及其他精密齿轮齿侧间隙检测；将被测齿轮B(7)和直角平面反射镜(3)固定在一起，齿轮B(7)转动角度β，直角平面反射镜(3)跟随齿轮B(7)进行同步转动，利用平面镜反射原理，反射镜转动前后反射光线形成角度偏差。
本发明还提供一种检测齿轮齿侧间隙检测装置的间隙计算方法，将直角平面反射镜(3)的转动角度，反映在图像采集监视器(5)中，能够直观确定齿轮啮合角度，则齿轮齿侧间隙的计算公式为：
Figure BDA0002805448480000021
其中，L为齿轮齿侧间隙，α为监视器中十字方位偏差角度，R为被测齿轮分度圆半径，由此通过计算得出齿轮齿侧间隙。
本发明的有益效果在于可以不依赖压铅法、打表测量法，本发明的测量法结构简单，测量精度高，降低了使用成本。利用本发明的检测方法，严格控制齿轮齿侧间隙大小，有效保证产品使用寿命，具有结构简单，检测精度高的特性，提高产品的生产效率。
附图说明
图1是本发明检测齿轮齿侧间隙检测装置的示意图。
图2是本发明图像采集监视器中十字图像的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明零部件并没有依照实际尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺寸比已被夸张，以提供更清楚的描述和本发明的理解。
如图1和图2所示，本发明实施例如下：
一种齿轮齿侧间隙检测装置，包括大理石平台(1)、自准直平行光管(2)、直角平面反射镜(3)、小型升降平台(4)、图像采集监视器(5)、齿轮A(6)、齿轮B(7)、齿轮工装(8)。
大理石平台(1)用于安装小型升降平台(4)、齿轮工装(8)，用于保证相对稳定的相对位置关系。
齿轮A(6)、齿轮B(7)安装到齿轮工装(8)上，并保证齿轮A(6)可固定。
直角平面反射镜(3)安置在齿轮B(7)的端面的大致中心位置。
自准直平行光管(2)安装在小型升降平台(4)上，使自准直平行光管(2)对准直角平面反射镜(3)的反射面。
实际检测过程中具体操作流程和使用方法如下：
(1)首先齿轮工装(8)、小型升降台(4)放置在大理石平台(1)上；
(2)把齿轮A(6)、齿轮B(7)安装在齿轮工装(8)；上
(3)将直角平面反射镜(3)放置在齿轮B(7)的端面大致中心位置；
(4)将自准直平行光管(2)放置在小型升降平台(4)上，保证自准直平行光管(2)对准直角平面反射镜(3)的反射面；
(5)调整直角平面反射镜(3)、自准直平行光管(2)使其能在图像采集监视器(5)中显示十字图像；
(6)固定齿轮A(6)，用手轻轻转动齿轮B(7)到两边极限位置，观察图像采集监视器(5)中的十字图像的方位角度偏差，记录偏差角α；
(7)模拟齿轮齿侧间隙L，模拟齿轮B(7)的分度圆半径R，对应关系的计算公式：
Figure BDA0002805448480000031
其中，L为齿轮齿侧间隙，α为监视器中十字方位偏差角度，R为被测齿轮分度圆半径，由此计算得出齿轮齿侧间隙。

Claims (3)

1.一种齿轮齿侧间隙检测装置，包括大理石平台(1)、自准直平行光管(2)、直角平面反射镜(3)、小型升降平台(4)、图像采集监视器(5)、齿轮A(6)、齿轮B(7)和齿轮工装(8)，其特征在于：
所述齿轮A(6)、齿轮B(7)固定在齿轮工装(8)的上表面，所述自准直平行光管(2)放置在小型升降平台(4)上，所述齿轮工装(8)、小型升降平台(4)分别放置在大理石平台(1)上，所述直角平面反射镜(3)放置在齿轮B(7)端面上的中心位置上；将齿轮A(6)固定，调整小型升降平台(4)和直角平面反射镜(3)，使直角平面反射镜(3)对准自准直平行光管(2)，同时能在图像采集监视器(5)观测到十字图像，转动齿轮B(7)，使齿轮B(7)与齿轮A(6)的齿面两边接触，记录此刻图像采集监视器(5)上的十字方位偏差，模拟偏差为α。
2.根据权利要求1所述的齿轮齿侧间隙检测装置，其特征在于：
检测齿侧间隙采用直齿轮、锥形齿轮以及其他精密齿轮进行齿侧间隙检测，将被测齿轮B(7)和直角平面反射镜(3)固定在一起，齿轮B(7)转动角度β，直角平面反射镜(3)跟随齿轮B(7)进行同步转动，利用平面镜反射原理，反射镜转动前后反射光线形成角度偏差。
3.一种利用权利要求1所述齿轮齿侧间隙检测装置的间隙计算方法，其特征在于包括下述步骤：
将直角平面反射镜(3)的转动角度，反映在图像采集监视器(5)中，能够直观确定齿轮啮合角度，则齿轮齿侧间隙的计算公式为：
Figure FDA0002805448470000011
其中，L为齿轮齿侧间隙，α为监视器中十字方位偏差角度，R为被测齿轮分度圆半径，由此通过计算得出齿轮齿侧间隙。
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