[发明专利]面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构及误差测量法

说明书

 

技术领域

本发明为面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构及误差测量法，是面齿轮齿形误差测量中基准校对关键机构，属于齿轮精度测量领域。

 

背景技术

    与圆柱齿轮啮合实现空间相交传动的齿轮称为面齿轮。当圆柱齿轮的回转轴线与面齿轮的回转轴线相交且垂直时为正交面齿轮传动，如图1所示；当圆柱齿轮的回转轴线与面齿轮的回转轴线相交但不垂直时为非正交面齿轮传动，如图2所示。目前，正交和非正交面齿轮传动为面齿轮传动应用的主要方式。

面齿轮传动与锥齿轮传动相比，具有如下优点：

(1) 由于与面齿轮啮合的齿轮为渐开线圆柱齿轮，其轴向移动误差对传动性能没有影响，其它方向的影响也极小，无需防错设计。而在锥齿轮传动中，其轴向误差将引起严重偏载，因此重要的锥齿轮传动，必须进行防错设计。

(2) 当与面齿轮啮合的齿轮为直齿圆柱齿轮，则圆柱齿轮上无轴向力，其支撑简单，结构占用空间小。而锥齿轮传动中，由于轴向力作用使得支撑复杂，结构占用空间大。

(3) 面齿轮传动的重合度比锥齿轮传动的大，在空载时能够达到1.6-1.8，在载荷作用下，其重合度将会更大。

(4) 点接触面齿轮传动仍然为定比传动，而点接触锥齿轮传动的传动比则是在一定范围内波动，因此面齿轮传动的振动和噪声均小于锥齿轮传动。

面齿轮传动精度测量方法是面齿轮传动研究的主要内容之一。面齿轮轮齿齿形误差测量方法是齿面精度测量研究的主要内容之一。加工的面齿轮轮齿齿面与其数模之间的误差即反映轮齿齿面精度。要寻找两齿面间的误差，则必须将两齿面建立在完全相同的坐标系下；数模的坐标系建立较为精确，如何使得实际加工的面齿轮处于数模建立的坐标系中，一直是面齿轮轮齿齿面误差测量的难点之一。目前，还没有能够实现面齿轮轮齿测量坐标系与其数模坐标系精确校准的机构。

发明内容

本发明为面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构及误差测量法，是面齿轮齿形误差测量中基准校对关键机构，主要解决正交、非正交面齿轮在齿形误差测量时实际被测坐标系与其数模坐标系的校准问题，实现面齿轮齿面误差的精确测量。

 面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构，其特征在于：由面齿轮测量支撑齿轮 、第一齿轮－花键 、内花键“T”型轴套 、第二齿轮－花键、面齿轮压紧螺钉、高度调整紧定螺钉和径向调整紧定螺钉组成；

上述第一齿轮－花键结构是由第一标准渐开线直齿圆柱齿轮和第一花键轴组成；其中第一标准渐开线直齿圆柱齿轮和第一花键轴同轴；上述第一工作轮齿的对称面与所述第一工作齿槽的对称面在同一平面；

上述内花键“T”型轴套结构是由竖端轴套和横端轴套连接构成；竖端轴套与横端轴套的夹角                                               (锐角)和待测面齿轮轴交角相等；其中竖端轴套具有与第一花键轴配合的内花键；竖端花键轴套上与第一花键轴的第一工作花键齿相啮合的花键齿槽称作竖端工作花键齿槽；该竖端工作花键齿槽的对称面与该第一工作花键齿的对称面在同一平面；其中横端轴套具有内花键，该内花键与竖端轴套的内花键模数、齿数、压力角相同；其中横端轴套上与竖端工作花键齿槽对应的花键齿槽称作横端工作花键齿槽，横端工作花键齿槽的对称面和竖端工作花键齿槽的对称面在同一平面； 

上述第二齿轮－花键结构是由第二标准渐开线直齿圆柱齿轮和第二花键轴组成，其中第二标准渐开线直齿圆柱齿轮和第二花键轴同轴；且第二花键轴上与横端工作花键齿槽啮合的花键齿称作第二工作花键齿，第二工作花键齿的对称面与横端工作花键齿槽的对称面在同一平面；第二标准渐开线直齿圆柱齿轮与第二花键轴上的第二工作花键齿对应的齿槽称作第二工作齿槽，该第二工作齿槽的对称面和第二工作花键齿的对称面在同一平面；第二标准渐开线直齿圆柱齿轮的第二工作齿槽与待测面齿轮啮合；

上述面齿轮压紧螺钉将待测面齿轮固定于面齿轮测量支撑齿轮中，径向调整紧定螺钉用于调整第二齿轮－花键的径向位置并锁紧，高度调整紧定螺钉用于调整内花键“T”型轴套的高度并锁紧。

上述的面齿轮齿面误差测量中轮齿对称面校准机构进行面齿轮齿齿面误差的测量方法，其特征在于包括以下过程：

步骤1、将面齿轮测量支撑齿轮安装于三坐标测量机的测量平台上，将被测面齿轮安装在面齿轮测量支撑齿轮中；