[發明專利]環面蝸桿齒面誤差測量方法

有效

• 申請號: 200910251005.0
• 申請日: 2009-12-25
• 公開（公告）號: CN101762388A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 張光輝;羅文軍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01B5/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及一種蝸桿檢測方法，特別涉及一種環面蝸桿齒面誤差測量方法。

背景技術

環面蝸桿傳動(如平面包絡環面蝸桿傳動、錐面包絡環面蝸桿傳動、直廓環 面蝸桿傳動等)具有承載能力高、傳動效率高，壽命長，平均分度誤差小等特點， 因此在冶金、石化、軍工、輕紡、選礦、軌道交通等行業得到較廣泛的應用。

蝸桿誤差檢測是保證成品蝸桿用于機械設備并正常運轉的關鍵程序，而環 面蝸桿的誤差檢測比較復雜。比如，平面包絡環面蝸桿的齒部螺旋面是一個不 等距變徑空間螺線的直紋漸開螺面，齒面非常復雜，蝸桿的一側齒面在任何方 向的截面中，不存在相同的齒形，因而誤差檢測也比較復雜?，F有技術中，平 面包絡環面蝸桿的檢測一般采用蝸桿與蝸輪配對滾動后觀察接觸區的大小和位 置地方法，這種方法雖然能比較直觀的控制蝸輪副的嚙合質量，但檢驗人員的 主管參與較多，僅憑經驗判斷，而且檢測結果對于分析誤差來源和提高嚙合質 量的指導作用不大。隨著科學技術的發展，側隙可調式平面包絡環面蝸桿傳動 作為一種新型傳動在精密傳動領域有著廣泛的應用前景，作為精密蝸桿傳動， 靠觀察齒面接觸斑點來判斷制造精度和憑經驗進行修正加工是不現實的。

為解決以上問題，分別檢測被測蝸桿與標準蝸桿，并將二者數據進行對比， 得到誤差值即為被測蝸桿的誤差。所用的標準蝸桿是精度較高的蝸桿，不同參 數的蝸桿需要配置不同的標準蝸桿，成本極高。并且，這種檢測方法將標準蝸 桿自身存在的誤差傳遞給被測蝸桿，雖然避免了人為參與，但是檢測結果并不 精確。

另外一些測量方法在被測蝸輪蝸桿副嚙合傳動過程中測量出蝸桿蝸輪副傳 動的運動誤差及周期誤差，用于蝸輪、蝸桿零件選配及產品蝸桿副的綜合精度 檢驗等，不能用于蝸桿零件精度的檢測和分析。

因此，需要一種環面蝸桿齒面誤差測量方法，能夠適用于各種類型的環面 蝸桿檢測，避免人為參與的主觀性、標準蝸桿的高成本和標準蝸桿的機械誤差， 精確的檢測蝸桿的幾何誤差和傳動，能應用于環面蝸桿精度的檢測和分析。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供蝸桿齒面誤差測量的方法，能夠適用于各 種類型的環面蝸桿檢測，避免人為參與的主觀性和標準蝸桿的機械誤差對檢測 結果的影響，精確地檢測蝸桿的齒面幾何誤差和綜合誤差，能應用于環面蝸桿 精度的檢測和分析，檢測過程不需要標準蝸桿，降低檢測成本，使用簡單方便， 提高工作效率。

本發明公開了一種環面蝸桿齒面誤差測量方法，包括以下步驟：

a.在計算機內建立與被測蝸桿對應的理論蝸桿數學模型，并設定標準工具 齒輪模型；

b.設置測量觸頭，并使其回轉中心與標準工具齒輪回轉中心一致，調整測 量觸頭回轉半徑和回轉角度，使測量觸頭靠在被測蝸桿的被測齒面上；

測量觸頭設置在測量裝置上，測量裝置包括機身、主軸單元和測量單元， 主軸單元包括主軸伺服電機、主軸和被測工件夾具及尾座，主軸伺服電機驅動 主軸轉動，被測工件夾具與主軸在圓周方向固定配合；

測量單元包括測量觸頭，所述測量觸頭以沿x軸、y軸和z軸方向位置可調 的方式設置在機身上，并且測量觸頭可在被測蝸桿驅動下繞平行于z軸的軸線 轉動，其中x軸為被測蝸桿軸向，y軸和z軸為被測蝸桿徑向，x軸、y軸和z 軸共同構成三維直角坐標系；

測量單元還包括底座和旋轉臺，旋轉臺通過推力軸承以可繞與z軸平行的 軸線轉動的方式設置在底座上，旋轉臺固定設置有y軸方向導軌，與y軸方向 導軌相配合設置y軸方向拖板，y軸方向拖板采用滾珠絲杠I驅動，y軸方向拖 板固定設置與滾珠絲杠I配合的螺母I；y軸方向拖板上固定設置x軸方向導軌， 與x軸方向導軌相配合設置x軸方向拖板，x軸方向拖板通過滾珠絲杠II驅動， x軸方向拖板固定設置與滾珠絲杠II配合的螺母II；所述底座通過沿被測蝸桿軸 向設置的軌道設置在機身上，底座通過蝸桿驅動可沿軌道移動；滾珠絲杠I和 滾珠絲杠II分別設置驅動手柄，用于手動驅動，或者滾珠絲杠I和滾珠絲杠II 分別通過伺服電機進行驅動，而伺服電機通過計算機進行控制，實現自動化；