[發(fā)明專利]齒輪系側(cè)隙測量裝置及其測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210023059.3
• 申請日: 2012-02-02
• 公開（公告）號: CN103090834A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王志勇;靳國忠;黎康康;郭友超;張亞楠
• 申請（專利權(quán)）人: 南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;陸明耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及齒輪設(shè)計制造領(lǐng)域，尤其涉及齒輪系側(cè)隙測量裝置及使用該齒輪系側(cè)隙測量裝置的齒輪系側(cè)隙測量方法。

背景技術(shù)

為防止齒輪系運作中溫升導(dǎo)致齒輪變大而導(dǎo)致咬死，齒輪系都具有側(cè)隙。齒輪系的側(cè)隙是指裝配好的齒輪副，當(dāng)一個齒輪固定時，另一個齒輪的圓周晃動量。目前，齒輪系的齒輪側(cè)隙測量，大體上有三種方法：一是直接塞尺測量，通過塞尺檢測已裝配好的齒輪副間處于嚙合位置時的齒面最小間隙，得到該齒輪副的側(cè)隙；二是滾壓鉛絲測量，將直徑合適的鉛絲置于已裝配好的齒輪副的一個輪齒上，滾動齒輪壓過鉛絲，通過測量鉛絲的最大變形位置的厚度得到該齒輪副的側(cè)隙；三是間接打表測量，在已裝配好的齒輪副上選擇一個輪齒（或在齒輪軸端通過軸心安裝標(biāo)尺），將百分表（或千分表）垂直打在該輪齒的分度圓位置（或者標(biāo)尺上的節(jié)圓半徑處），固定另一齒輪，反復(fù)波動輪齒，通過表盤讀數(shù)得到該齒輪副的側(cè)隙。上述測量方式雖然簡單，但被測量對象受到很大的局限，一次只能檢測一對齒輪副，且對結(jié)構(gòu)限制較大的齒輪副還無法檢測。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，新的檢測方法也不斷出現(xiàn)，方便了對某些參數(shù)的檢測，但仍無法一次完成對齒輪系的各嚙合副側(cè)隙的測量，如發(fā)明專利“齒輪副傳動精度測量方法”（200810098882.4）中，利用角度傳感器檢測齒輪副輸入、輸出軸的角度，可獲得該齒輪副的傳動精度，同時，若利用該方法對一對齒輪副進行測量，也可獲得該齒輪副的側(cè)隙即回差，但是，針對齒輪系，由于其存在多組嚙合副，該方法就無法得到各嚙合副的側(cè)隙了。

由于現(xiàn)有技術(shù)無法對齒輪系的各級嚙合副的側(cè)隙進行完全檢測，因此，需要一種更加先進的方法，來實現(xiàn)對齒輪系的各級嚙合副的所有側(cè)隙進行精確的測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能夠精確測量齒輪系中所有側(cè)隙的齒輪系側(cè)隙測量裝置。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種齒輪系側(cè)隙測量裝置，包括：控制系統(tǒng)；驅(qū)動機構(gòu)；扭矩測量機構(gòu)；轉(zhuǎn)角測量機構(gòu)和測試系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)控制所述驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動齒輪系的被驅(qū)動端運動，進而帶動齒輪系的各級齒輪副運動；所述扭矩測量機構(gòu)監(jiān)測所述齒輪系的被驅(qū)動端隨時間變化的扭矩，并將對應(yīng)的第一信號發(fā)送給測試系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)角測量機構(gòu)監(jiān)測所述齒輪系的被驅(qū)動端隨時間變化的轉(zhuǎn)角，并將對應(yīng)的第二信號發(fā)送給測試系統(tǒng)；所述測試系統(tǒng)包括存儲模塊和計算模塊，所述存儲模塊用于存儲齒輪系結(jié)構(gòu)參數(shù)，所述計算模塊根據(jù)第一信號、第二信號和所述的齒輪系結(jié)構(gòu)參數(shù)計算齒輪系的各級側(cè)隙。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動機構(gòu)包括電機和用于連接電機和齒輪系的連接結(jié)構(gòu)，所述電機通過所述連接結(jié)構(gòu)勻速驅(qū)動齒輪系。

優(yōu)選的，所述連接結(jié)構(gòu)包括連接電機的電機軸的傳動帶，以及可由傳動帶帶動旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動盤，驅(qū)動盤旋轉(zhuǎn)固定地連接到齒輪系的被驅(qū)動端上。

優(yōu)選的，所述計算模塊包括第一處理單元，所述第一處理單元將第一信號和第二信號處理為表征扭矩發(fā)生跳變的各個轉(zhuǎn)角值的第三信號。

優(yōu)選的，所述存儲模塊存儲的齒輪系結(jié)構(gòu)參數(shù)包括齒輪系的各級嚙合副的傳動比，和各級嚙合副的嚙合點半徑，所述計算模塊包括第二處理單元，所述第二處理單元將第三信號的各個轉(zhuǎn)角值和前述各級嚙合副的傳動比和各級嚙合副的嚙合點半徑一一配對。

優(yōu)選的，所述扭矩測量機構(gòu)為扭矩傳感器或驅(qū)動機構(gòu)的工作電流監(jiān)測電路。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)角測量機構(gòu)為設(shè)置在被驅(qū)動端上的轉(zhuǎn)角傳感器，或者為設(shè)置在驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)角傳感器。

本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：通過扭矩監(jiān)測機構(gòu)和轉(zhuǎn)角監(jiān)測機構(gòu)，監(jiān)測得到扭矩跳變時的時間，得各個嚙合副加入傳動的轉(zhuǎn)角，能夠一次性簡便準(zhǔn)確的計算出齒輪系的各級側(cè)隙。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠精確測量齒輪系中所有側(cè)隙的齒輪系側(cè)隙測量方法。