CN113916088A - 一种人字齿轮对中误差检测方法 - Google Patents

一种人字齿轮对中误差检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于人字齿轮精度检测技术领域，公开了一种人字齿轮对中误差检测方法，该方法在人字齿轮左右旋齿轮齿距累积误差检测的基础上，通过一对左右旋轮齿的对中误差检测数据和几何关系来获取人字齿轮所有轮齿的对中误差，实现人字齿轮对中误差的高效检测，包括步骤：标记人字齿轮上的任意一对左右旋轮齿，作为齿距累积误差和对中误差检测的第一个轮齿；在齿轮测量仪上分别检测左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差；在三坐标测量仪上确定人字齿轮的中间基准平面、建立坐标系并检测一对轮齿的对中误差；基于左右旋齿轮的齿距累积误差以及一个轮齿的对中误差，可求得所有轮齿的对中误差。

Description

一种人字齿轮对中误差检测方法
技术领域
本发明属于人字齿轮精度检测技术领域，具体涉及一种人字齿轮对中误差检测方法。
背景技术
人字齿轮具有承载能力强、传动平稳、抵消轴向力等优点，广泛应用于船舶、航空、重型机械等领域。人字齿轮的轮齿是一对旋向相反的螺旋面，在加工过程中，不可避免地会产生对中误差、齿距累积误差、齿面误差等制造误差，将影响人字齿轮的传动精度和动力学性能。目前，人字齿轮对中误差一般是通过三坐标测量仪进行检测，齿距累积误差、齿面误差等制造误差是通过齿轮测量仪进行检测，这两类误差的检测是分别进行的，当需要检测所有轮齿的对中误差和齿距累积误差时将耗费大量时间、检测效率低下。
发明内容
为了克服现有技术中存在的人字齿轮对中误差检测效率低下的问题，本发明提出了一种人字齿轮对中误差检测方法，该方法基于齿距累积误差，在齿轮测量仪检测齿距累积误差的基础上，通过一对轮齿的对中误差检测数据和几何关系来获取人字齿轮所有轮齿的对中误差，实现人字齿轮对中误差的高效检测。
本发明的具体技术方案为：一种人字齿轮对中误差检测方法，包括步骤如下：
步骤1：标记人字齿轮1上的任意一对左右旋轮齿，作为齿距累积误差和对中误差检测的第一个轮齿；
步骤2：将人字齿轮1置于齿轮测量仪上，以标记的轮齿作为第一个检测的轮齿，分别检测人字齿轮1左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差，分别记为Δpli和Δpri，其中i＝2,…z，z为轮齿数量；
步骤3：将人字齿轮1置于三坐标测量仪上，确定人字齿轮1的中间基准平面2，所述中间基准平面2是与人字齿轮1轴线相垂直、与人字齿轮1上下端面距离相等的平面；
步骤4：建立坐标系，坐标系的原点O为中间基准平面与人字齿轮1轴线的交点，Z轴沿着齿轮轴线，X轴和Y轴在中间基础平面内，X、Y和Z轴两两垂直；
步骤5：在同一圆柱面上，测量人字齿轮1标记的左旋齿轮3和右旋齿轮4同侧齿面上的两点，保证两点的Y坐标相同，Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX1，求得人字齿轮1的第一个轮齿在轴向的对中误差ΔZ1＝ΔX1/2tanβ，其中β为人字齿轮1在测量圆柱面上所对应的螺旋角；
步骤6：基于左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差以及第一个轮齿在轴向的对中误差，求得所有人字齿的对中误差ΔZi＝ΔZ1+Δpli-Δpri，其中i＝2,…z。
所述步骤5中测量圆柱面取为分度圆圆柱面。
本发明的有益效果为，在齿轮测量仪检测齿距累积误差的基础上，仅通过检测一对轮齿的对中误差即可获取所有轮齿的对中误差，可大幅度提高人字齿轮对中误差的检测效率。
附图说明
图1是本发明具体实施例中的人字齿轮结构及其坐标系示意图。
图2是本发明具体实施例中的单个轮齿对中误差检测原理图。
图3是本发明具体实施例中的人字齿轮对中误差计算示意图。
图中：1人字齿轮；2中间基准平面；3左旋齿面；4右旋齿面；5理想齿面。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施案例，对本发明做进一步说明。
本实施案例的目标是通过人字齿轮1左右旋轮齿的齿距累积误差和单个轮齿的对中误差，高效获取人字齿轮所有轮齿的对中误差，具体实现步骤如下：
步骤1：在人字齿轮上的任意一对左右旋轮齿上标记I，如图1所示，作为齿距累积误差和对中误差检测的第一个轮齿；
步骤2：将人字齿轮1置于齿轮测量仪上，以标记的轮齿作为第一个检测的轮齿，分别检测人字齿轮1左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差，分别记为Δpli和Δpri，其中i＝2,…z，z为轮齿数量；
步骤3：将人字齿轮1置于三坐标测量仪上，确定人字齿轮的中间基准平面2，所述中间基准平面2是与人字齿轮1的轴线相垂直、与人字齿轮1上下端面距离相等的平面，如图2所示；
步骤4：建立坐标系，坐标系的原点O为中间基准平面2与人字齿轮1轴线的交点，Z轴沿着齿轮轴线，X轴和Y轴在中间基准平面2内，X、Y和Z轴两两垂直。
步骤5：测量人字齿轮1标记的左右旋轮齿同侧齿面上分别为左旋齿面3和右旋齿面4的两点A和B，如图2所示，保证两点的Y坐标相同，Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX1；理想齿面5与右旋齿面4交于X轴，即ΔX1为理想齿面5与左旋齿面3的坐标值之差ΔX1；求得人字齿轮的第一个轮齿在轴向的对中误差ΔZ1＝ΔX1/2tanβ，其中β为人字齿轮1的螺旋角；
步骤6：基于左右旋齿轮的齿距累积误差以及一个轮齿的对中误差，可求得所有轮齿的对中误差ΔZi＝ΔXi/2tanβ，ΔXi＝ΔX1+Δpli-Δpri，其中i＝2,…z，如图3所示。

Claims (2)

1.一种人字齿轮对中误差检测方法，其特征在于，包括步骤如下：
步骤1：标记人字齿轮(1)上的任意一对左右旋轮齿，作为齿距累积误差和对中误差检测的第一个轮齿；
步骤2：将人字齿轮(1)置于齿轮测量仪上，以标记的轮齿作为第一个检测的轮齿，分别检测人字齿轮(1)左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差，分别记为Δpli和Δpri，其中i＝2,…z，z为轮齿数量；
步骤3：将人字齿轮(1)置于三坐标测量仪上，确定人字齿轮(1)的中间基准平面(2)，所述中间基准平面(2)是与人字齿轮(1)轴线相垂直、与人字齿轮(1)上下端面距离相等的平面；
步骤4：建立坐标系，坐标系的原点O为中间基准平面(2)与人字齿轮(1)轴线的交点，Z轴沿着齿轮轴线，X轴和Y轴在中间基准平面(2)内，X、Y和Z轴两两垂直；
步骤5：在同一圆柱面上，测量人字齿轮(1)标记的左旋齿轮(3)和右旋齿轮(4)同侧齿面上的两点，保证两点的Y坐标相同，Z坐标值大小相等方向相反，求出该两点在X方向的坐标值之差ΔX1，求得人字齿轮(1)的第一个轮齿在轴向的对中误差ΔZ1＝ΔX1/2tanβ，其中β为人字齿轮(1)在测量圆柱面上所对应的螺旋角；
步骤6：基于左旋齿轮和右旋齿轮的齿距累积误差以及第一个轮齿在轴向的对中误差，求得所有人字齿的对中误差ΔZi＝ΔZ1+Δpli-Δpri，其中i＝2,…z。
2.根据权利要求1所述的一种人字齿轮对中误差检测方法，其特征在于，所述测量圆柱面取为分度圆圆柱面。
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