[發明專利]一種基于雙面嚙合的齒輪測量系統

在審

• 申請號: 201811475110.8
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109470126A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 張白
• 申請（專利權）人: 北方民族大學
• 主分類號: G01B7/00
• 分類號: G01B7/00;G01B7/30;G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪;張玲

本發明涉及一種基于雙面嚙合的齒輪測量系統，包括第一支撐座、豎直固定于第一支撐座的芯軸及軸向支撐部，芯軸上設置有由若干滾珠構成的滾珠圈，滾珠圈位于標準齒輪齒寬中部的位置處，滾珠圈用于接觸標準齒輪的軸孔，并用于徑向支撐標準齒輪，第一支撐座上設置有至少三個位移傳感器，位移傳感器用于與標準齒輪的端面相接觸，并用于在標準齒輪與被測齒輪進行無側隙的雙面嚙合傳動時，分別檢測接觸處的軸向位移；軸向支撐部用于軸向支撐標準齒輪；本發明所提供的測量系統，結構緊湊、成本低，不僅可以實現對各種尺寸齒輪的快速測量，而且無需對徑向綜合偏差進行修正和補償，可以有效簡化徑向綜合偏差的計算過程，更有利于快速測量。

技術領域

本發明涉及齒輪精度快速測量領域，具體涉及一種基于雙面嚙合的齒輪測量系統。

背景技術

齒輪傳動是機械傳動中最重要、也是應用最廣泛的一種傳動形式，具有傳動比準確、結構緊湊、傳動效率高等優點，為確保車輛齒輪安全與質量，各國要求對成品齒輪進行100％的測量。雖然在計量室條件下齒輪測量技術是成熟的，但在生產現場的大批量檢測中，如何快速獲取齒輪的精度信息卻是個難題。

國外的齒輪在線測量產品均采用了Gimbal多維測量機構。當被測齒輪與測量齒輪及特殊測量齒輪作無側隙嚙合滾動時，通過徑向傳感器、齒向傾斜傳感器、齒向錐度傳感器同時測量中心距的變化量以及齒輪的軸線偏擺量。這類測量儀雖然解決了齒輪齒向與錐度誤差的測量問題，但由于其中包含Gimbal多維測量機構，而Gimbal多維測量機構復雜，且測量時三個齒輪進行嚙合運動，運動過程中的系統轉動慣量大，限制了測量速度的提高。針對上述問題，現有技術中公開了一種基于雙面嚙合的齒輪快速測量系統，該系統包括固定標準齒輪的芯軸，以及固定被測齒輪的轉軸，芯軸的兩個橫截面內分別設置有若干電感傳感器，在測量時，被測齒輪固定于轉軸，標準齒輪通過軸孔套設于芯軸，以被測齒輪為主動軸，帶動標準齒輪做無間隙的雙面嚙合傳動，并在傳動過程中，實現對被測齒輪的快速測量；然而，該測量系統通常存在以下弊端，(1)、電感傳感器需要設置在標準齒輪的軸孔內，由于電感傳感器具有一定的體積大小，導致該系統不能用于測量較小的齒輪，尤其是軸孔較小的齒輪；(2)、該系統通過分別設置于芯軸兩個橫截面內的電感傳感器來確定標準齒輪轉動過程中中心線的位置，由于所述兩個橫截面均不位于齒寬的中部，故在計算所測量的徑向綜合偏差時，需要對徑向綜合偏差進行修正和補償，不僅計算麻煩，而且計算精度不高。

發明內容

為改善現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種基于雙面嚙合的齒輪測量系統，結構緊湊、成本低，不僅可以實現對各種尺寸齒輪的快速測量，而且可以有效簡化徑向綜合偏差的計算過程，更有利于快速測量。

本發明所采用的技術方案是：

一種基于雙面嚙合的齒輪測量系統，包括第一支撐座、豎直固定于所述第一支撐座的芯軸以及軸向支撐部，所述芯軸上設置有由若干滾珠構成的滾珠圈，所述滾珠圈位于標準齒輪齒寬中部的位置處，滾珠圈用于接觸標準齒輪的軸孔，并用于徑向支撐標準齒輪，所述第一支撐座上設置有三個或三個以上的位移傳感器，所述位移傳感器用于與標準齒輪的端面相接觸，并用于在標準齒輪與被測齒輪進行無側隙的雙面嚙合傳動時，分別檢測接觸處的軸向位移；所述軸向支撐部用于軸向支撐標準齒輪，避免標準齒輪因自重將所述位移傳感器壓至死行程。

進一步的，還包括處理器，所述各位移傳感器分別與所述處理器相連，所述處理器用于接收各位移傳感器所采集的位移數據，并根據所述位移數據計算標準齒輪軸線的位置。

一種方案中，所述軸向支撐部包括球形鋼珠及與所述球形鋼珠相連的磁性軸蓋，所述芯軸頂部的中心位置處設置有球形凹槽，所述球形鋼珠設置于所述球形凹槽內，并與所述球形凹槽構成球鉸接，所述磁性軸蓋具有磁性，所述磁性軸蓋用于吸附標準齒輪；從而實現對標準齒輪的軸向支撐，避免標準齒輪因自重將所述位移傳感器壓至死行程，而無法正常工作。