[发明专利]一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板

说明书

本发明属于精密齿轮测试技术领域，公开了一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板，其结构包括：左齿面、右齿面、上基准圆柱面、下基准圆柱面、上端面，下端面和基准孔。该齿轮渐开线样板满足齿轮渐开线样板国家标准中1级精度齿轮渐开线样板的基本要求，且该样板的左右异形齿面的渐开线具有相同的公法线和统一的展开基圆圆弧，该结构有利于齿轮渐开线样板后续的超精密加工与测试。另外，自带安装基准既用于加工和测量的安装基准，又用于齿轮渐开线样板使用时的量值传递基准。该结构齿廓形状偏差f_fα和齿廓倾斜偏差f_Hα的测量结果与使用过程中所用测量芯轴的加工误差和安装偏心误差关系不大，从而确保了使用方便性与量值传递的尺寸稳定性。

技术领域

本发明属于精密齿轮测试技术领域，涉及一种用于齿轮渐开线量值传递基准的自安装基准等公法线齿轮渐开线样板。

背景技术

齿轮渐开线样板作为渐开线测量仪器的标准计量器具，主要用于渐开线的量值传递基准、确定并修正齿轮渐开线测量仪器的示值误差等。实用新型专利【ZL201020678898】公开的一种圆弧型非渐开线齿廓样板与【ZL201120083865】公开的一种双球非齿轮渐开线样板，用高精度球体上的圆弧代替渐开线对齿轮测量中心进行精度校准。发明专利【ZL201210051093】公开了一种渐开线齿轮波度样板，实现对齿轮测量仪器滤波算法的评价。发明专利【CN201310057364】公开了一种多功能渐开线齿轮样板，在齿轮的齿面上加工出带有谐波、齿廓鼓形偏差、齿廓倾斜偏差、基节偏差的特殊齿轮样板，可对齿廓评价过程中滤波对齿廓评定的影响进行检定。发明专利【CN106482690A】公开了一种大齿轮渐开线样板，将扇形基圆块与齿轮渐开线样板块整合到一起，该大齿轮渐开线样板的结构紧凑，结构上没有测量回转中心，更适合用于测量大齿轮的三坐标CMM测量中心的校准与大齿轮渐开线的量值传递。发明专利【ZL201510091994.7】公开了一种高精度径向可调式齿轮渐开线样板及其调整方法，通过调整齿轮渐开线样板相对于测量芯轴的径向位置，补偿齿轮渐开线样板齿廓倾斜偏差f_Hα的差异，从而确保该齿轮渐开线样板各齿面基圆半径的一致性。以上公开的齿轮渐开线或非齿轮渐开线样板均没有对齿轮渐开线样板的结构进行特殊设计，也没有涉及样板的制造精度等问题。

齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010规定了齿轮渐开线样板的等级分1级和2级。1级齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差f_fα对应于基圆半径r_b≤100mm、100mm<r_b≤200mm、200mm<r_b≤300mm和300mm<r_b≤400mm分别为1.0μm、1.4μm、1.7μm和2.1μm。对应于上述范围的基圆半径，2级齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差f_fα分别为1.5μm、2.0μm、2.5μm和3.0μm。对于1级精度的齿轮渐开线样板，国家标准GB/T 6467-2010规定样板结构必须对称或左右平衡，并在芯轴两侧对称位置或芯轴一侧应具有两个设计尺寸相同的异侧齿廓面。结构对称或左右平衡是为了减小样板重力不平衡对渐开线测量结构的影响。对于高精度等级的齿轮渐开线样板必须遵循此原则。目前，我国尚没有掌握1级精度的齿轮渐开线样板的制造技术。创新高精度齿轮渐开线样板的结构设计必须要考虑该结构有利于获得高的加工精度，设计、加工、测量和使用基准统一，安装基准统一，尺寸稳定，方便使用等关键因素。

发明内容

为研制高精度等级的齿轮渐开线样板，本发明提供了一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板(以下简称齿轮渐开线样板)。本发明提供的齿轮渐开线样板满足齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010中1级精度齿轮渐开线样板的基本要求，且该样板的左右异形齿面的渐开线具有相同的公法线和统一的展开基圆圆弧。等公法线的结构非常有利于齿轮渐开线样板后续的超精密加工与测试。另外，该齿轮渐开线样板上下各有一个基准圆柱面，既用于加工和测量的安装基准，又用于齿轮渐开线样板使用时的量值传递基准。

具体技术方案为：