[發明專利]齒輪副傳動精度測量裝置和方法

無效

• 申請號: 200810098882.4
• 申請日: 2008-05-09
• 公開（公告）號: CN101271038A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 趙敏;姚敏;顧偉
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 魏學成

技術領域

本發明的齒輪副傳動精度測量裝置和方法，屬于齒輪副傳動精度測量技術領域。

背景技術

目前使用的齒輪副傳動精度測量往往采用人工判讀的方法，如將兩個碼盤分別安裝在被測齒輪副的輸入軸和輸出軸上，校零后，再旋轉輸入軸，觀察輸出軸在設定的幾個角度上的偏差和回差的大小是否落在規定的范圍內，判斷產品是否合格。為了提高分辨率，便于觀察，還采用攝像頭來放大碼盤的刻度。這種測量方式利用人工進行判讀，精度較低，操作比較復雜，檢測一次時間比較長。如“傳動裝置回差的測量與數據處理”(高建軍，冷巖，機電技術，2007.3)一文中所介紹，該方法需要多次測量，亦存在測量繁瑣的問題，精度也不能滿足需要。

也有單位研究出光學的裝置來測量齒輪副的傳動誤差。這種裝置的價格高，測量的范圍小。

發明內容

針對目前齒輪副傳動精度測量中測量非自動化，效率低，測量精度不高，測量裝置成本高等問題。本發明目的在于提供一種可靠性好、測量速度快、測量精度高、測量范圍寬、并且實現了自動測量的齒輪副傳動精度測量裝置。

一種齒輪副傳動精度測量裝置，其特征在于：

包括轉角輸入部分、轉角輸出測量部分、計算機數據采集分析處理部分；

其中轉角輸入部分包括：同步皮帶輪、連接同步皮帶輪主動輪的伺服電機、通過輸入傳感器聯軸器連接于同步皮帶輪從動輪一端的輸入角度傳感器，同步皮帶輪從動輪的另一端通過輸入端傳感器同步輪軸與需測量的齒輪副的主動輪相連；

其中轉角輸出測量部分依次包括：與需測量的齒輪副的從動輪相連的輸出端傳感器同步輪軸、輸出傳感器聯軸器、輸出端角度傳感器；

上述齒輪副傳動精度測量裝置測量齒輪副傳動精度的方法，其特征在于：

(a)、計算機根據齒輪副的速比控制伺服電機轉動的角度和速度，同步采集輸入角度傳感器與輸出角度傳感器兩個傳感器數據；

(b)、計算機完成傳感器數據的去尖峰、數值濾波、誤差曲線輪廓提取工作，并采用直角坐標和極坐標顯示齒輪副每一點的傳動誤差、回差和偏差趨勢。

第(a)步驟中所述兩個傳感器數據同步采集是可以按如下方式實現的：感器的輸出采用串行口發送，為保證串行口得到的兩個傳感器的數據同步，為每一個串行口設計數據采集處理線程，每一個線程中采用一個同步計數器記錄獲得的傳感器數據并暫存在緩存區中；系統在處理數據時檢查兩個同步計數器的計數值，如果發現兩個同步計數器的計數值不相同，則以最小的計數值讀取數據，對多余的數據，剔出偏差過小或者過大的，直至兩個數據區緩存區保留相同數據量的數據后將它們移入最終結果數據區。

該裝置有如下特點：

1、裝夾方便。只要放在平整的工作臺上，調整支架螺釘就可以將裝置的軸調整到不同高度，調整角度也很方便；

2、測量精度好，分辨率高。角度檢測精度可達到30″以內，360°內累積誤差＜2′；

3、測量速度快。配上計算機數據采集系統，可以在5分鐘內完成正反行程的多角度點齒輪間隙、回差等參數的測量；

4、測量結果豐富，直觀。采用直角坐標顯示傳感器的輸入/輸出角度，齒輪副的傳動誤差。也可以采用極坐標顯示齒輪副的傳動誤差；

5、可以實現模數0.5-4之間的各種齒輪副傳動精度測量；

6、成本低。平臺支架材料加工費不到6000元，傳感器的造價取決于所要求的精度，一般每套不到1萬元，電機控制系統造價2000元左右；整套精密測量裝置成本不到3萬元人民幣。

附圖說明

圖1轉角輸入平臺；

圖2轉角輸出測量平臺；

圖中標號名稱：1.輸入角度傳感器，2.伺服電機，3.同步皮帶輪，4.輸入平臺底板，5.輸入平臺前支架板，6.動力支架板，7.輸入傳感器支架板，8.輸入傳感器同步輪軸，9.軸承-1，10.輸入平臺支架螺釘和緊固螺栓，11.輸入傳感器聯軸器，12.輸入平臺三角支撐，13.輸入平臺水平儀，14.電機屏蔽罩，15.輸出角度傳感器，16.輸出平臺底板，17.輸出平臺前支架板，18.輸出傳感器支架板，19.輸出傳感器軸，20.軸承-2，21.輸出平臺支架螺釘和緊固螺栓，22.輸出傳感器聯軸器，23.輸出平臺三角支撐，24.輸出平臺水平儀。

具體實施方式