[發明專利]一種測量齒輪及其測量方法

有效

• 申請號: 201210255341.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102749003A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 錢志良
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01B3/12
• 分類號: G01B3/12
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

技術領域

本發明涉及一種齒輪的測量技術，特別涉及一種用于齒輪的單面和雙面嚙合測量的測量齒輪及其測量方法。

背景技術

齒輪是應用廣泛的傳動零件，齒輪質量是影響齒輪副傳動品質和整機性能的主要因素，齒輪單面嚙合測量和齒輪雙面嚙合測量的測量原理簡單、測量過程動態連續且接近于齒輪的使用狀態、測量效率高、對環境要求不嚴格，是齒輪質量的常用檢驗方式。測量齒輪指具有理想精確齒廓的測量用標準齒輪，是齒輪單面嚙合測量和齒輪雙面嚙合測量的關鍵零件。齒輪單面嚙合測量通過產品齒輪與測量齒輪在適當的安裝中心距情況下的有側隙單面嚙合傳動，測量產品齒輪的實際圓周位移（或轉角）相對于理論圓周位移（或轉角）的變化情況，測量獲得的切向綜合偏差曲線既能體現幾何偏心和運動偏心的影響，又能反映齒廓偏差和齒距偏差的影響，是檢驗齒輪傳動誤差的典型方法。齒輪雙面嚙合測量通過產品齒輪與測量齒輪的無側隙雙面嚙合傳動，測量產品齒輪與測量齒輪組成的齒輪副的中心距的變化情況，測量獲得的徑向綜合偏差曲線既能體現產品齒輪的徑向跳動和齒厚偏差的影響，又能反映齒廓偏差、齒距偏差、毛刺和齒輪局部碰傷等因素的影響，是齒輪質量的一種綜合測量方法。

目前，齒輪的單面嚙合測量和雙面嚙合測量都通過產品齒輪與測量齒輪的嚙合傳動實現產品齒輪的檢測，且測量過程都動態連續，測量效率高，但在單面嚙合測量和雙面嚙合測量的測量過程中，產品齒輪與測量齒輪的中心距和嚙合狀態不同，測量機理和測量的物理量也不同，所以齒輪的單面嚙合測量和雙面嚙合測量分別由二種不同的測量儀（單面嚙合測量儀和雙面嚙合測量儀）進行測量，迄今為止，尚無一種測量儀既能實現單面嚙合測量又能實現雙面嚙合測量。另外，用現有的單面嚙合測量儀及其測量齒輪，一個測量過程只能獲得產品齒輪一側齒面的切向綜合偏差曲線，要獲得產品齒輪兩側齒面的切向綜合偏差曲線必須進行二次測量，測量效率依然較低。第三，為了保證測量齒輪在雙面嚙合測量過程中能與產品齒輪的整個有效齒廓相接觸，又不與產品齒輪的非有效齒根部分相接觸，雙面嚙合測量的測量齒輪的齒高及齒厚需精確設計，該測量齒輪一般不能用于單面嚙合測量，因為產品齒輪與測量齒輪的單面嚙合中心距總不同于雙面嚙合中心距（外嚙合時前者總大于后者，內嚙合時前者總小于后者），若把設計用作雙面嚙合測量的測量齒輪用于單面嚙合測量，將不能保證測量齒輪與產品齒輪的整個有效齒廓相接觸。

綜上所述，齒輪的單面嚙合測量和雙面嚙合測量是兩種常用的齒輪測量方法，目前這兩種測量必須用兩種不同的測量儀來進行；在兩種測量中所用的測量齒輪需分別設計，不能通用；并且，目前的單面嚙合測量需通過兩次單嚙傳動才能完成一個齒輪的測量，檢測效率較低。所以，有必要對現有的測量齒輪及單/雙面嚙合測量方法進行改進和創新。

發明內容

為了克服現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種能在同一臺測量儀上通過與產品齒輪的一整周嚙合傳動，獲得產品齒輪兩側齒面的切向綜合偏差曲線和徑向綜合偏差曲線的測量齒輪及其測量方法。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案是提供一種測量齒輪，包括兩個輪齒為單側齒面的半齒測量齒輪，所述的半齒測量齒輪它們同軸安裝，相互配合組成一個全齒測量齒輪，其中的一個為與軸固定連接的固定半齒測量齒輪，另一個與軸活套連接的活動半齒測量齒輪；所述的固定半齒測量齒輪與活動半齒測量齒輪之間具有相對的微角轉動量；安裝時，在兩個半齒測量齒輪之間預加微扭矩；在固定半齒測量齒輪與產品齒輪的一側齒面單面嚙合傳動時，活動半齒測量齒輪在微扭矩的作用下與產品齒輪的另一側齒面保持微力接觸。

本發明所述的半齒測量齒輪，在軸向對稱平面的一側為實體的輪輻和輪轂，另一側輪輻和輪轂的對應位置為空腔。

本發明技術方案還包括：在兩個半齒測量齒輪之間安裝微扭矩扭簧，使兩個半齒測量齒輪組成的全齒測量齒輪的齒槽寬為最小。

本發明提供一種測量齒輪用于齒輪單/雙面嚙合測量的方法，采用一次單面嚙合測量，得到產品齒輪兩側齒面的切向綜合偏差及徑向綜合偏差，具體包括如下步驟：

（1）將測量齒輪中的固定半齒測量齒輪采用微力接觸緩速轉動的單面嚙合傳動，驅使產品齒輪轉動一周，測量并記錄傳動中固定半齒測量齒輪和產品齒輪的轉角值，得到產品齒輪一側齒面的切向綜合偏差；

（2）步驟（1）中，活動半齒測量齒輪隨固定半齒測量齒輪轉動的同時，受預加微扭矩作用，在與產品齒輪保持微力接觸的狀態下相對于固定半齒測量齒輪轉動，測量并記錄傳動中活動半齒測量齒輪與固定半齒測量齒輪之間的相對轉角值，得到產品齒輪另一側齒面的切向綜合偏差；