[實用新型]非圓齒輪誤差單面嚙合滾動點掃描測量裝置

無效

• 申請號: 200920105134.4
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN201378098Y
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 石照耀;謝華錕;張斌
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01B21/00;G01B11/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術領域

本實用新型與非圓齒輪誤差測量技術和裝置有關，屬于精密測試技術及儀器、機械傳動技術領域。

背景技術

非圓齒輪可以認為是圓柱齒輪的一種變型，它的滾動節圓為非圓形，稱之為節曲線。中心距保持不變的一對非圓齒輪嚙合時，其傳動比是變化的。因此非圓齒輪可用于實現變速比傳動。與圓柱齒輪相似，非圓齒輪誤差可分為兩大類：即單項幾何誤差和綜合傳動誤差。非圓齒輪的單項幾何誤差包括非圓齒輪的齒廓偏差、齒向(螺旋線)偏差和齒距偏差；非圓齒輪的綜合傳動誤差包括非圓齒輪的切向綜合偏差和非圓齒輪的徑向綜合偏差。

現已開發的非圓齒輪誤差測量原理和裝置分為二大類：按照非圓齒輪幾何參數進行測量的單項幾何誤差測量原理和方法，其中包括：采用坐標測量機(如齒輪測量中心)、按照每個輪齒的理論幾何形狀對非圓齒輪逐齒/或擇齒進行輪廓測量的極坐標測量法，采用齒厚千分尺的跨齒測量法和量柱測量距測量法；采用標準圓柱齒輪與非圓齒輪嚙合轉動進行非圓齒輪的綜合精度測量，包括：采用機械量表指示的機械式雙面嚙合測量儀，機電式的雙面嚙合測量儀，光學式非圓齒輪副轉角誤差測量法，以及國內近年提出的計算機數字控制單面嚙合測量方案等。

綜合現有的非圓齒輪單面嚙合測量儀，其測量原理如圖1所示。圖中：1為圓光柵，2為長光柵，3為長光柵，4為滑塊，5為立柱，6為底座，7為標準元件，8為被測齒輪，9為蝸輪，10為蝸桿，11為伺服電機，12為圓光柵。

圖中被測齒輪8與標準測量元件7的中心距由伺服電機驅動立柱5在底座6上運動來實現，利用光柵2可準確地測量出當前中心距A值，被測齒輪8的轉角Φ₁也同樣由伺服電機控制，并由光柵12可測得準確值，標準元件7為一被動運動件，其轉角可由光柵1測得。當給定被測齒輪轉角Φ₁值及此時中心距A值為理論計算值時，可以測得標準元件7的轉角的實際值Φ₂′，將該值與此條件下標準元件的理論轉角Φ₂進行比較，就可得到誤差值ΔΦ＝Φ₂-Φ₂′。

由于非圓齒輪的節曲線為非圓形，非圓齒輪上各個齒的理論輪廓形狀(包括齒廓、齒向和齒距)，相對于節曲線位置的不同而會有所不同，因此，對于非圓齒輪每個輪齒的輪廓形狀進行逐齒測量、來獲取非圓齒輪的各個單項幾何精度是非常困難、非常費事的；而非圓齒輪綜合傳動誤差的測量，只能獲得非圓齒輪或非圓齒輪副的綜合誤差，而不能獲得非圓齒輪的單項幾何誤差，從而難以對單個非圓齒輪的質量進行正確的評定和誤差分析，也難以對非圓齒輪的加工工藝系統進行診斷。因此有必要開發一種新型非圓齒輪測量技術和裝置，它能夠在非圓齒輪工件的一次裝夾過程中，快速準確的測量出非圓齒輪的單項幾何誤差和綜合傳動誤差。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，通過提供一種非圓齒輪誤差單面嚙合滾動點掃描測量裝置，以達到基于非圓齒輪和圓柱齒輪/圓柱蝸桿/齒條的變中心距、變傳動比單面嚙合傳動原理，采用滾動點掃描測量方式，在一次裝夾的情況下，對非圓齒輪的單項幾何誤差和綜合傳動誤差實施測量。

就測量裝置的結構和測量的原理而言，它是在計算機數字控制非圓齒輪單面嚙合測量儀器/裝置上，采用帶有特定測量棱線的測量元件與被測非圓齒輪嚙合，進行“間齒”式滾動點掃描測量來實現的。所述的“間齒”，指的是在嚙合滾動測量期間的任意一個瞬間，測量元件上只有一個齒面上的一條測量棱線上的某個點和被測非圓齒輪的一個齒面上相應一個點接觸，實現了點嚙合傳動，而被測齒面其他部分以及相鄰齒面均不同時參于接觸和嚙合傳動，即正常測量傳動時的重疊系數不大于1，以實現非圓齒輪的單項幾何誤差和綜合誤差的測量。這一測量技術是傳統圓柱齒輪整體誤差測量技術的補充和擴展。