CN203824525U - 一种高精度齿轮综合误差检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种高精度齿轮综合误差检测设备，汽车齿轮制造辅助设备领域。主要由设备床身等件组成；床身安装主动传动齿轮支座等；该支座包括拉杆等；拉杆和支承套安装于该支座内，拉杆上套有套筒与带轮连接；该支座上安装有主动传动齿轮夹具测量系统，分别与带轮、端盖和主动轮专用夹盘连接；尾座安装端盖并与从动传动齿轮夹具系统和主动传动齿轮夹具测量系统连接；尾座导轨支座上安装有轴承等件；轴承分别与尾座夹具尾座手轮连接，导轨安装轴承座；从动传动齿轮导轨支座安装夹具测量系统和夹具并与主动轮专用夹盘连接；十字滑台上安装有从动传动齿轮夹具测量系统等件。改装难度不大、成本不高、改装方便，省时省人有着很好的推广应用前景。

Description

一种高精度齿轮综合误差检测设备

技术领域

本实用新型属于汽车齿轮制造辅助设备领域，特别是涉及到一种高精度齿轮综合误差检测设备。

背景技术

齿轮为轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮合的有齿的机械零件齿轮检，普遍应用于各个工业领域。目前国内汽车工业正迅猛发展，对齿轮的精度要求非常高，如齿轮的各项参数如总度量中心距变量，一齿度变量、跳动、毛刺、M值灯齿轮数据，汽车齿轮传动的平稳性是产生汽车噪声的重要因素之一，提高传动平稳性可以有效降低齿轮传动过程中的噪声。传动平稳性的传统检测方法主要是接触区的目测和运转噪声的测量，准确性不高，且无法检查出噪声的根源。本实用新型齿轮误差检测装备主要针对汽车后桥的齿轮干式切削加工用齿轮，是汽车齿轮制造的一个重要的辅助技术。

针对现有技术中存在的国内齿轮检测精度和方法相对比较单一落后，而且自动化程度低的不足，本技术领域亟需要一种新的生产设备来改变此种现状。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种高精度齿轮综合误差检测设备，用于解决现有技术当中的国内齿轮检测精度和方法相对比较单一落后，而且自动化程度低的不足等问题。

一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：包括床身、主动传动齿轮支座、主动传动齿轮夹具测量系统、带轮、端盖、主动轮专用夹盘、尾座端盖、从动传动齿轮夹具系统、尾座、手轮、尾座手轮、轴承座、导轨、尾座导轨支座、尾座夹具、支座联接件、伺服电机、从动传动齿轮夹具测量系统、从动传动齿轮导轨支座、十字滑台丝杠系统、从动传动齿轮夹具、从动传动齿轮系统支座、十字滑台、拉杆、套筒、支承套、支座、侧端盖、卡盘、角度传感器；

所述的床身上安装有主动传动齿轮支座、尾座、尾座导轨支座、从动传动齿轮导轨支座、从动传动齿轮系统支座、十字滑台和伺服电机；

所述的主动传动齿轮支座包括拉杆、套筒、支承套、支座、侧端盖、卡盘和角度传感器；所述的拉杆和支承套安装于主动传动齿轮支座内部，拉杆上套有套筒；所述的套筒与带轮固定连接；主动传动齿轮支座上安装有主动传动齿轮夹具测量系统，主动传动齿轮夹具测量系统一端安装有带轮，主动传动齿轮夹具测量系统另一端安装有端盖和主动轮专用夹盘；

所述的尾座上安装有尾座端盖，尾座与从动传动齿轮夹具系统连接，尾座与主动传动齿轮夹具测量系统连接；所述的尾座导轨支座上安装有轴承、导轨、尾座夹具和支座联接件；轴承一端通过支座联接件与尾座夹具连接，轴承另一端与尾座手轮连接，导轨两端安装有轴承座，外侧轴承座一端与尾座手轮连接；

所述的从动传动齿轮导轨支座上安装有从动传动齿轮夹具测量系统；所述的从动传动齿轮系统支座上安装有从动传动齿轮夹具系统和从动传动齿轮夹具，从动传动齿轮夹具与主动轮专用夹盘连接；所述的十字滑台上安装有从动传动齿轮夹具测量系统、十字滑台丝杠系统和手轮。

所述的主动传动齿轮支座与主动传动齿轮夹具测量系统通过螺栓固定连接。

所述的床身左上方开有矩形缺口，缺口内部安装有冷却液箱，冷却液箱与磁粉加载器通过橡胶导管连接。

所述的导轨采用丝杠导轨结构。

所述的轴承座内安装有滚动轴承。

所述的心轴与卡盘使用螺钉固定连接。

所述的支座采用中空式结构，内安装有加强筋。

所述的角度传感器通过三颗螺钉完全定位于套筒上。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

(1)相比于现有技术本实用新型机械结构上整体床身用铸铁铸造而成，减少外界振动的干扰；

(2)相比于现有技术本实用新型在铸铁床身上布置工作台，工作台采用十字滑台结构并配以直线光栅，可以用于调整实现齿轮副中心距的准确调整定位；

(3)相比于现有技术本实用新型在测载过程中设计了磁粉加载器，在测量过程中对齿轮副施加工作状态所要求达到的载荷，模拟真实使用过程中重载工况，使测量数据更准确真实；

(4)相比于现有技术本实用新型传感器采用了高精度的德国海德汉旋转编码器和加速度传感器。在主从传动系统主轴上安装有德国海德汉的旋转编码器，通过其内设的差分算分，测量精度最高理论可达到1微弧度；

(5)相比于现有技术本实用新型支承套安装在支座内，心轴与前端卡盘用螺钉固定连接，工作装置更换方便性；

(6)相比于现有技术本实用新型支座采用中空式结构，内有加强筋，在保证系统刚度的同时，减少外界干扰；

(7)相比于现有技术本实用新型角度传感器通过螺钉完全定位于套筒端面上，在带轮带动套筒转动时，角度传感器随套筒一同转动，实现对主动传动齿轮转动角度的测量，在一侧安装有侧端盖，保证测量环境密封清洁；

(8)相比于现有技术本实用新型测量系统的人机界面是采用以工业计算机为核心的虚拟仪器(Virtualinstrument)技术开发直接对测量进行控制并对测量数据分析与显示，突破了传统仪器的概念，改变了仪器的设计、制造和使用方法，提高了仪器的功能和使用效率，缩短了仪器的研制周期，大幅度降低了仪器的价格。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型的一种高精度齿轮综合误差检测设备前视图。

图2为本实用新型的一种高精度齿轮综合误差检测设备后视图。

图3为本实用新型的主传动齿轮系支座统结构示意图。

图4为本实用新型的十字滑台结构示意图。

图中1-床身、2-主动传动齿轮支座、3-主动传动齿轮夹具测量系统、4-带轮、5-端盖、6-主动轮专用夹盘、7-尾座端盖、8-从动传动齿轮夹具系统、9-尾座、10-手轮、11-尾座手轮、12-轴承座、13-导轨、14-尾座导轨支座、15-尾座夹具、16-支座联接件、17-冷却液箱、18-伺服电机、19-从动传动齿轮夹具测量系统、20-从动传动齿轮导轨支座、21-磁粉加载器、22-十字滑台丝杠系统、23-从动传动齿轮夹具、24-从动传动齿轮系统支座、25-十字滑台、26-拉杆、27-套筒、28-支承套、29-支座、30-侧端盖、31-卡盘、32-角度传感器。

具体实施方式

如图所示：一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：包括床身1、主动传动齿轮支座2、主动传动齿轮夹具测量系统3、带轮4、端盖5、主动轮专用夹盘6、尾座端盖7、从动传动齿轮夹具系统8、尾座9、手轮10、尾座手轮11、轴承座12、导轨13、尾座导轨支座14、尾座夹具15、支座联接件16、伺服电机18、从动传动齿轮夹具测量系统19、从动传动齿轮导轨支座20、十字滑台丝杠系统22、从动传动齿轮夹具23、从动传动齿轮系统支座24、十字滑台25、拉杆26、套筒27、支承套28、支座29、侧端盖30、卡盘31、角度传感器32；

所述的床身1上安装有主动传动齿轮支座2、尾座9、尾座导轨支座14、从动传动齿轮导轨支座20、从动传动齿轮系统支座24、十字滑台25和伺服电机18；

所述的主动传动齿轮支座2包括拉杆26、套筒27、支承套28、支座29、侧端盖30、卡盘31和角度传感器32；所述的拉杆26和支承套(28)安装于主动传动齿轮支座2内部，拉杆26上套有套筒27；所述的套筒27与带轮4固定连接；主动传动齿轮支座2上安装有主动传动齿轮夹具测量系统3，主动传动齿轮夹具测量系统3一端安装有带轮4，主动传动齿轮夹具测量系统3另一端安装有端盖5和主动轮专用夹盘6；

所述的尾座9上安装有尾座端盖7，尾座9与从动传动齿轮夹具系统8连接，尾座9与主动传动齿轮夹具测量系统3连接；所述的尾座导轨支座14上安装有轴承、导轨13、尾座夹具15和支座联接件16；轴承一端通过支座联接件16与尾座夹具15连接，轴承另一端与尾座手轮11连接，导轨13两端安装有轴承座12，外侧轴承座12一端与尾座手轮11连接；

所述的从动传动齿轮导轨支座20上安装有从动传动齿轮夹具测量系统19；所述的从动传动齿轮系统支座24上安装有从动传动齿轮夹具系统8和从动传动齿轮夹具23，从动传动齿轮夹具23与主动轮专用夹盘6连接；所述的十字滑台25上安装有从动传动齿轮夹具测量系统19、十字滑台丝杠系统22和手轮10。

所述的主动传动齿轮支座2与主动传动齿轮夹具测量系统3通过螺栓固定连接。

所述的床身1左上方开有矩形缺口，缺口内部安装有冷却液箱17，冷却液箱17与磁粉加载器21通过橡胶导管连接。

所述的导轨13采用丝杠导轨结构。

所述的轴承座12内安装有滚动轴承。

所述的心轴与卡盘31使用螺钉固定连接。

所述的支座29采用中空式结构，内安装有加强筋。

所述的角度传感器32通过3颗螺钉完全定位于套筒27上。

本实用新型的控制系统机采用PLC和工控计算机相结合的方式实现机器的精确控制。PLC主要完成开关量的输入和输出控制功能。同时也完成对主动轮伺服电机的控制。PLC的抗干扰能力强，因而保证本实用新型的较高的可靠性。齿轮传递误差信号的采集通过安放在主动轮与从动轮上的旋转编码器提供，通过德国HEIENDHAIN的IK220采集卡实现信号的采集。计算机与PLC之间通过RS232通讯电缆联接接口实现数据传输。控制软件人机接口界面使用Labview图语言编程编写。

本实用新型的工作过程如下：

第一步：将拉杆26旋下，将主传动齿轮安装在心轴上，并将联接螺栓旋紧。再将拉杆旋上，拧紧。完成主动齿轮的安装。以同样安装顺序完成从动齿轮的安装。

第二步：主动齿轮不动，调整步进电机，使十字滑台25沿Y向移动，使主从动齿轮轴线同轴。调整尾座手轮10，使从动齿轮向主动齿轮靠近并最终按工作位置要求啮合。本设备是采用实时的监测两齿轮啮合传动时的中心距来排除被测齿轮存在的几何偏心和基节偏差，即通过在导轨13上安装光栅尺，来检测两齿轮中心距，在啮合过程中，通过数显表上的计数显示，操作人员可以通过计算机上的控制面板，直接控制步进电机的进给和反向进给，实时的调整两啮合齿轮的中心距，以保证啮合过程的平稳。

第三步：加载工作载荷，启动磁粉加载器21为齿轮副加载工作载荷。同时启动水泵，为磁粉加载器21提供冷却液。

第四步：开启伺服电机18，为齿轮副提供工作动力。

第五步：通过安装在主从传动齿轮轴上的高精度传感器测量主从传动齿轮转过的角度，并将数据通过数据线传递给上位计算机。由上位计算机的测量软件分析测量数据，获得齿轮的各项误差。

Claims (8)

1.一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：包括床身(1)、主动传动齿轮支座(2)、主动传动齿轮夹具测量系统(3)、带轮(4)、端盖(5)、主动轮专用夹盘(6)、尾座端盖(7)、从动传动齿轮夹具系统(8)、尾座(9)、手轮(10)、尾座手轮(11)、轴承座(12)、导轨(13)、尾座导轨支座(14)、尾座夹具(15)、支座联接件(16)、伺服电机(18)、从动传动齿轮夹具测量系统(19)、从动传动齿轮导轨支座(20)、十字滑台丝杠系统(22)、从动传动齿轮夹具(23)、从动传动齿轮系统支座(24)、十字滑台(25)、拉杆(26)、套筒(27)、支承套(28)、支座(29)、侧端盖(30)、卡盘(31)、角度传感器(32)； 

所述的床身(1)上安装有主动传动齿轮支座(2)、尾座(9)、尾座导轨支座(14)、从动传动齿轮导轨支座(20)、从动传动齿轮系统支座(24)、十字滑台(25)和伺服电机(18)； 

所述的主动传动齿轮支座(2)包括拉杆(26)、套筒(27)、支承套(28)、支座(29)、侧端盖(30)、卡盘(31)和角度传感器(32)；所述的拉杆(26)和支承套(28)安装于主动传动齿轮支座(2)内部，拉杆(26)上套有套筒(27)；所述的套筒(27)与带轮(4)固定连接；主动传动齿轮支座(2)上安装有主动传动齿轮夹具测量系统(3)，主动传动齿轮夹具测量系统(3)一端安装有带轮(4)，主动传动齿轮夹具测量系统(3)另一端安装有端盖(5)和主动轮专用夹盘(6)； 

所述的尾座(9)上安装有尾座端盖(7)，尾座(9)与从动传动齿轮夹具系统(8)连接，尾座(9)与主动传动齿轮夹具测量系统(3)连接；所述的尾座导轨支座(14)上安装有轴承、导轨(13)、尾座夹具(15)和支座联接件(16)；轴承一端通过支座联接件(16)与尾座夹具(15)连接，轴承另一端与尾座手轮(11)连接，导轨(13)两端安装有轴承座(12)，外侧轴承座(12)一端与尾座手轮(11)连接； 

所述的从动传动齿轮导轨支座(20)上安装有从动传动齿轮夹具测量系统(19)；所述的从动传动齿轮系统支座(24)上安装有从动传动齿轮夹具系统(8)和从动传动齿轮夹具(23)，从动传动齿轮夹具(23)与主动轮专用夹盘(6)连接；所述的十字滑台(25)上安装有从动传动齿轮夹具测量系统(19)、十字滑台丝杠系统(22)和手轮(10)。 

2.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的主动传动齿轮支座(2)与主动传动齿轮夹具测量系统(3)通过螺栓固定连接。 

3.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的床身(1)左上方开有矩形缺口，缺口内部安装有冷却液箱(17)，冷却液箱(17)与磁粉加载器(21)通过橡胶导管连接。 

4.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的导轨(13)采用丝杠导轨结构。 

5.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的轴承座(12)内安装有滚动轴承。 

6.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的卡盘(31)与心轴使用螺钉固定连接。 

7.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的支座(29)采用中空式结构，内安装有加强筋。 

8.根据权利要求1所述的一种高精度齿轮综合误差检测设备，其特征在于：所述的角度传感器(32)通过三颗螺钉完全定位于套筒(27)上。