[发明专利]测量小模数斜齿轮齿向误差的万能工具显微镜及方法

说明书

技术领域

    本发明涉及斜齿轮测量技术领域，具体是一种测量小模数斜齿轮齿向误差的万能工具显微镜及方法。

背景技术

斜齿轮是传递动力推进系统中的关键部件，质量的好坏直接影响产品质量。对斜齿轮齿向的测量通常采用齿轮仪器，有手动、自动两种方法，但是对于模数小于1mm的斜齿轮齿向，齿轮仪器不能满足测量要求。因此，亟需一种可以满足测量模数小于1mm的斜齿轮齿向的装置及其使用方法。

发明内容

    本发明为了解决现有技术对小模数小于1mm的斜齿轮无法测量的问题，提供了一种测量小模数斜齿轮齿向误差的万能工具显微镜及方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种测量小模数斜齿轮齿向误差的万能工具显微镜，包括带有立柱的测高装置，分别与斜齿轮轮轴上两顶尖孔相配合的顶尖，分度头顶尖，横向托架，还包括测量头，所述测量头包括与立柱插接配合的空心连接柱、垂直连接于空心连接柱下端面中部的平衡柱以及设于平衡柱下端的测头，空心连接柱侧边安装有与立柱抵紧配合的抵紧螺钉，平衡柱的下部径向开有螺纹孔，该螺纹孔内螺纹配合有调节螺钉，测头的下部开有与斜齿轮齿部齿面以及左右侧面接触的缺口。

本发明中所述调节螺钉的作用：旋转调节螺钉，调整测量头的重心，使得测头的缺口内壁与被测斜齿轮的齿部精密配合。

进一步，本发明提供了一种测量小模数斜齿轮齿向误差的方法，其步骤为

Ⅰ.将被测斜齿轮安装于顶尖和分度头顶尖之间，通过抵紧螺钉与立柱的配合将测量头的空心连接柱连接于万能工具显微镜的测高装置上，测头的缺口内壁与被测斜齿轮的齿部齿面以及左右侧面接触，旋转调节螺钉，调整测量头的缺口与被测斜齿轮的齿部精密配合；

Ⅱ.已知被测斜齿轮图纸技术要求的齿宽B、分度圆螺旋角β_f、法向模数ｍ_n以及齿数z，根据式（一），

θ=114.59156 L*sin(β_f)/ ｍ_n *z   （一）

式中：L为横向托架在万能工具显微镜上的横向移动距离，要求L小于齿宽B；

θ为斜齿轮的旋转角度；

给定L值计算获得θ角度，根据计算获得的θ角度，分度头顶尖控制斜齿轮旋转θ角度，由万能工具显微镜测高装置读出θ角度起止位置高度差；

Ⅲ.对斜齿轮的不同齿部进行测量，最大高度差即为该斜齿轮齿向误差。

进一步，所述步骤Ⅱ还可为：已知被测斜齿轮图纸技术要求的齿宽B、分度圆螺旋角β_f、法向模数ｍ_n以及齿数z，根据式（二），

L=ｍ_n*z*θ/114.59156*sin(β_f)    （二）

给定θ角度计算获得L值，根据计算获得的L值，分度头顶尖控制斜齿轮旋转，万能工具显微镜的横向托架移动L值距离，由万能工具显微镜测高装置读出L值距离起止位置高度差。

本发明所述测量小模数斜齿轮齿向误差的方法是依据螺旋线生成原理，分度头顶尖带动斜齿轮轮轴转动，从而在测高装置上安装测量头，沿斜齿轮齿面齿向方向进行测量，测量原理见图4。依据测量原理图，本发明中式（一）和式（二）的推导过程如下：

已知：斜齿轮法向模数m_n、齿数z、 压力角a_f，

Ｈ=πｍ_ｓ*z*ctg(β_f)；

L/Ｈ=θ^，*r_f/2πr_f =θ^，/2π；

θ^，=2πL/Ｈ=2πL/πｍ_ｓ*z*ctg(β_f)= 2Lsin(β_f)/ ｍ_n* z；

θ=114.59156 L*sin(β_f)/ ｍ_n *z；

L=ｍ_n*z*θ/114.59156*sin(β_f)。

上述推导公式中：H为螺距；θ^，为弧度；ｍ_ｓ为端面模数。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：