CN115585728A - 一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于齿轮检测技术领域，涉及一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，利用变齿厚齿轮中的变位系数是根据节锥角成比例变化的特性，采用锥度量棒进行跨棒距测量，测量时，将锥度量棒的大端与齿轮的小端面对齐或将锥度量棒的小端与齿轮的大端面对齐，使得在齿轮每个截面的跨棒距值都相等。本发明采用与变齿厚齿轮相匹配的锥度量棒进行测量，齿轮每个截面的跨棒距值都相等，测量操作简单，不需要投入专门的测量仪器，降低测量难度，提高测量效率，同时实用性强，可根据任意模数的变齿厚齿轮设计相应的锥度量棒。

Description

一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法
技术领域
本发明属于齿轮检测技术领域，涉及一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法。
背景技术
变齿厚齿轮是一种沿轴向齿厚不断变化的齿轮，两齿轮啮合时通过调整轴向窜动可以实现齿轮的无隙啮合，可以极大的提高传动装置的回差和传动精度，实现精密传动。但目前变齿厚齿轮的测量存在难点，传统齿轮的齿厚测量方式是通过量棒测量跨棒距或用公法线千分尺测量公法线值，而变齿厚齿轮每一个轴向截面的齿厚都不同，使用传统的测量方式只能使用量球测量固定截面的跨球距或测量端面公法线值，需要占用仪器，制作专门的工装，测量难度大，得到的结果不够精准。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于解决变齿厚齿轮的测量问题，提供一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，利用变齿厚齿轮中的变位系数是根据节锥角成比例变化的特性，采用锥度量棒进行跨棒距测量，测量时，将锥度量棒的大端与齿轮的小端面对齐或将锥度量棒的小端与齿轮的大端面对齐，使得在齿轮每个截面的跨棒距值都相等。
进一步，锥度量棒尺寸设计时，先根据变齿厚齿轮的模数取一量棒直径，再根据变齿厚齿轮齿一端面的变位系数值计算出该截面在所取量棒直径下的跨棒距值；之后根据齿轮另一端面的变位系数和所算出的跨棒距值反算出另一截面对应的量棒直径，其中，量棒长度与齿宽相同，即得到锥度量棒的大端直径、小端直径和长度。
进一步，所述变齿厚齿轮为外齿轮或内齿轮。
进一步，所述锥度量棒的直径公差控制在±0.001mm以内。
本发明的有益效果在于：本发明采用与变齿厚齿轮相匹配的锥度量棒进行测量，齿轮每个截面的跨棒距值都相等，测量操作简单，不需要投入专门的测量仪器，降低测量难度，提高测量效率，同时实用性强，可根据任意模数的变齿厚齿轮设计相应的锥度量棒。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明中变齿厚齿轮跨棒距的测量示意图；
图2为本发明中变齿厚齿轮示意图；
图3为本发明中锥度量棒示意图。
附图标记：1-变齿厚齿轮；2-锥度量棒。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，利用变齿厚齿轮中的变位系数是根据节锥角成比例变化的特性，采用锥度量棒进行跨棒距测量，测量时，将锥度量棒的大端与齿轮的小端面对齐或将锥度量棒的小端与齿轮的大端面对齐，使得在齿轮每个截面的跨棒距值都相等。
其中，锥度量棒设计时，先根据变齿厚齿轮的模数取一量棒直径，再根据变齿厚齿轮齿一端面的变位系数值计算出该截面在所取量棒直径下的跨棒距值；之后根据齿轮另一端面的变位系数和所算出的跨棒距值反算出另一截面对应的量棒直径，其中，量棒长度与齿宽相同，即得到锥度量棒的大端直径、小端直径和长度。锥度量棒的直径公差控制在±0.001mm以内。
其中，锥度量棒的设计包括如下步骤：
设变齿厚齿轮模数为m，齿数为z，压力角为α，节锥角为θ，齿宽H，大端变位系数为X1，小端变位系数为X2；锥度量棒两端直径分别为dp1和dp2，量棒锥角为β，长度等于齿宽H；则变齿厚齿轮两端面的跨棒距计算公式为：
Figure BDA0003890878670000031
Figure BDA0003890878670000032
若每个截面的跨棒距相等，则M1＝M2，由1式和2式相减得：
Figure BDA0003890878670000033
其中αM为量棒中心在渐开线上的压力角，其计算公式为：
Figure BDA0003890878670000034
Figure BDA0003890878670000035
由4式和5式相减得：
Figure BDA0003890878670000036
化简得：
Figure BDA0003890878670000037
其中模数m，齿数z，压力角α，变位系数X1、X2，均在设计变齿厚齿轮时已确定，故在式中可视为一常数；
而在设计锥度量棒时，需先确定一端的量棒直径，即一端的量棒直径也可为常数，设dp1已知，由4式可得αM1也为常数。
故6式可看成变量为αM2的一个方程，可以通过数学计算求解，再由5式可求出量棒直径dp2。根据初始确定的量棒直径dp1和计算出的量棒直径dp2以及齿宽，
即可求出量棒锥角为：tanβ＝(dp1-dp2)/H；
根据计算出的节锥角，可微调量棒直径，使得量棒直径选择更加合理。
请参阅图1～3，本实施例中，变齿厚齿轮1为外齿轮，其参数为m＝1，z＝50，α＝20°，节锥角θ＝2°，齿宽H＝10，大端变位系数X1＝0.5，小端变位系数X2＝0.1508，取锥度量棒2一端直径dp1＝1.732(测量变齿厚大端)，代入上述公式，得到dp2＝1.9016，M1＝53.31008；
通过计算变齿厚齿轮齿宽中间截面的跨棒距值来验证量棒是否正确：因测量时锥度量棒端面与变齿厚齿轮端面对齐，故测量变齿厚齿轮齿宽中间截面的量棒直径dp＝(1.9016+1.732)/2＝1.8168，变齿厚齿轮齿宽中间截面的变位系数X＝(0.5+0.1508)/2＝0.3254；
Figure BDA0003890878670000041
αΜ＝24.1561°；
Figure BDA0003890878670000042
对比M与M1可得出，两次计算的跨棒距存在约0.0005的误差，此误差在实际加工测量中是完全可以接受的，故可用此锥度量棒来测量变齿厚齿轮的跨棒距。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，其特征在于：利用变齿厚齿轮中的变位系数是根据节锥角成比例变化的特性，采用锥度量棒进行跨棒距测量，测量时，将锥度量棒的大端与齿轮的小端面对齐或将锥度量棒的小端与齿轮的大端面对齐，使得在齿轮每个截面的跨棒距值都相等。
2.根据权利要求1所述的变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，其特征在于：锥度量棒尺寸设计时，先根据变齿厚齿轮的模数取一量棒直径，再根据变齿厚齿轮齿一端面的变位系数值计算出该截面在所取量棒直径下的跨棒距值；之后根据齿轮另一端面的变位系数和所算出的跨棒距值反算出另一截面对应的量棒直径，其中，量棒长度与齿宽相同，即得到锥度量棒的大端直径、小端直径和长度。
3.根据权利要求1所述的变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，其特征在于：所述变齿厚齿轮为外齿轮或内齿轮。
4.根据权利要求1所述的变齿厚齿轮跨棒距的测量方法，其特征在于：所述锥度量棒的直径公差控制在±0.001mm以内。
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