[发明专利]一种全自动分齿控制齿轮M值测量仪

说明书

本发明涉及测量设备技术领域，尤其涉及一种小模数齿轮M值测量仪器。包括工装轴系、测量机构、轨道机构和底座，测量机构安装在轨道机构上，轨道机构安装在底座上，工装轴系安装在底座上，由电机带动工装轴系做旋转运动，工装轴系上端设置待测齿轮，测量机构包括X方向平行片簧机构和Y方向平行片簧机构机构。本发明使用普通交流伺服电机就可以实现分度功能，测量速度快，不需要精密圆光栅，降低了成本，使用、维修方便，适合目前国内齿轮批量生产的工作条件，满足快速齿轮综合检验的要求，可全面控制齿轮质量，也能应用于其它模数齿轮的测量，有效提高生产效率。

技术领域

本发明涉及测量设备技术领域，尤其涉及一种小模数齿轮M值测量仪器。

背景技术

齿厚是齿轮设计和制造的重要参数，不符合设计要求的齿厚在装配中可能产生咬齿等一系列配合问题。在齿轮传动中，为保证齿轮副的侧隙，就必须在加工中控制齿轮的齿厚。因此齿厚的测量至关重要。目前，渐开线圆柱齿轮齿厚有公法线长度、分度圆弦齿厚、固定弦齿厚、圆棒(球)跨距M值的测量等四种方法。公法线长度大多应用于中小齿轮的测量，弦齿高和弦齿厚主要应用于大型齿轮的测量，由于跨棒距值(M值)不受齿轮顶径制造误差影响,不受齿宽影响,成为表征小模数齿轮及内齿轮齿厚重要的中间量。

传统测量齿轮M值的的检具有千分尺或各种测微仪、测长仪等计量器具，更高精度的可以用电动传感器及齿轮测齿仪。如图1和图2所示，将直径相同的两根圆棒自由地放在齿轮的相对两个齿槽内，该测量方式以“直径”的方式测出齿轮M值，对于奇数齿，两圆棒应放在中心距为最大弦长的两个齿槽内，用千分尺或各种测微仪、测长仪等计量器具测出两圆棒外侧最远点的M值尺寸，测得值与公称M值之差即为M值的偏差将代入以下公式，即可求出分度圆弦齿厚偏差

当齿数为偶数时，

当齿数为奇数时，

其中invα_x＝invα_f+d_p/mzcosα_f-π/2z+2ξtanα_f/z；

式中，α_f是分度圆压力角；α_x是圆棒中心所在圆压力角；z是被测齿轮齿数；d_p是圆棒直径，d_p＝(1.68～1.732)m；ξ是变位系数；m是被测齿轮模数。

当α_f＝20°时，invα_x＝0.014904+1.0642d_p/mz-π/2z+0.728ξ/z。

齿轮测齿仪测量M值。径向综合啮合检测测量齿厚是以检测半径的形式求出M值。已知被测齿轮的检测半径，通过中心距的变化量求出被测齿轮的检测半径，进而得到被测齿轮的M值。该测量方法一种模数的测量齿轮只能对应相同模数的被测齿轮，适合单一模数齿轮的大批量检测。

综上，千分尺或各种测微仪、测长仪及电动传感器等计量器具，都需要手动调节齿轮位置来测量M值，不能自动实现分度，该方式的测量精度不仅受操作者的影响，而且存在效率低的缺点，不能满足大批量生产条件下齿轮的高精度快速检测需求。而齿轮测量仪测量，虽然可以提高测量效率，但通用性差。

另外，以上方式虽然符合“M値”的误差定义，但是由于直径测量(MDK)方式测量的数据与齿轮回转直径无关，反应的齿轮齿厚情况，与齿轮制造及使用均是以齿轮回转中心作为参考基准进行评价齿轮精度，所以传统齿轮“M値”的MDK测量方式只能作为应用量具进行齿轮粗略测量的手段，而国外新的齿轮图纸上对齿轮“M値”的标注测量方法均是以齿轮回转中心为基准的MRK测量方式的要求，而MRK专用测量仪器还处于空白阶段。

发明内容