[发明专利]一种基准级齿轮螺旋线样板

说明书

本发明属于精密齿轮测试技术领域，公开了一种基准级齿轮螺旋线样板。本发明提供的一种易于通过展成加工法获得高精度的基准级齿轮螺旋样板为整体对称结构，样板的质心点通过样板芯轴的几何中心，基准级齿轮螺旋样板圆柱面上设有直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽、轴向基准环面和径向基准圆柱面、细牙螺纹和中心孔。其中，直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条，左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条，右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条。本发明提供的基准级齿轮螺旋线样板，其设计、加工和测量基准统一，结构对称，质量平衡，两端可安装基圆盘便于采用展成加工法获得高的加工精度。

技术领域

本发明属于精密齿轮测试技术领域，涉及一种用于齿轮螺旋线量值传递的基准级齿轮螺旋线样板。

背景技术

齿轮的螺旋线总偏差是齿轮的必检项目之一。用于校准齿轮测量仪器螺旋线测量精度的标准器件是齿轮螺旋线样板，它的渐开螺旋面是检定各种螺旋线仪器的标准，用于传递齿轮螺旋线参数量值、修正仪器示值、确定仪器示值误差等。我国科技部高新司于2017年4月14日发布了先进制造技术领域科技创新专项规划，明确提出将“机械基础技术和关键零部件”作为重点任务来抓，其中重点提到“基准级别齿轮渐开线样板和螺旋样板设计与精密制造和计量”。

根据齿轮螺旋线样板国家标准GBT6468-2010的规定，齿轮螺旋线样板的精度等级分为1级和2级两个等级，基准级齿轮螺旋线样板特指1级及以上精度的齿轮螺旋线样板，用于国家级齿轮螺旋线的量值传递基准；2级精度的齿轮螺旋线样板称为标准级齿轮螺旋线样板，用于省部级计量机构或实验室齿轮螺旋线的量值传递基准。基准级齿轮螺旋样板至少要满足轮螺旋线样板国家标准中1级样板的要求，即至少具有0°的螺旋和相同设计角度的左旋和右旋各一条，齿宽要大于90mm，用于确定基圆参数的渐开线展成长度不低于15mm。

对于基圆半径小于100mm的1级精度齿轮螺旋线样板的齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差要求不大于1.2μm；对于基圆半径大于100mm而不大于200mm的1级精度齿轮螺旋线样板的齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差要求不大于1.5μm。渐开螺旋面的表面粗糙度Ra不大于0.1μm。由于1级精度的齿轮螺旋线样板的精度指标极为严格，目前我国尚无相关产品问世，1级精度齿轮螺旋线样板的制造技术也尚属国内空白。

发明内容

为研制基准级齿轮螺旋线样板，本发明提供了一种易于通过展成加工法获得高精度的基准级齿轮螺旋样板。

具体技术方案为：一种基准级齿轮螺旋线样板，为整体对称结构，齿轮螺旋线样板的质心点位于样板芯轴的几何中心；包括中间设置的基准级齿轮螺旋线样板圆柱面，其上设有直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽；左旋齿槽和右旋齿槽相对于直齿槽对称布置；齿轮螺旋线样板圆柱面两端的轴段上还设有两个位置对称的轴向基准环面和两个等直径的径向基准圆柱面；所述直齿槽包括0°螺旋角的异侧渐开圆柱面各一条，左旋齿槽包括左旋15°和左旋30°渐开螺旋面各一条，右旋齿槽包括右旋15°和右旋30°渐开螺旋面各一条。

通过合理布置齿轮螺旋线样板圆柱面上直齿槽、左旋齿槽和右旋齿槽的位置，优化A端轴段和B端轴段的直径，保证整个基准级齿轮螺旋样板的质心点位于样板芯轴的几何中心。该结构特征保证了齿轮螺旋线样板加工、测量和量值传递过程中总处于质量平衡状态。

上述样板芯轴的两端加工有对称的细牙螺纹和中心孔。

上述基准级齿轮螺旋线样板上的渐开圆柱面或渐开螺旋面与样板的过渡处设有半径为大于5mm的退刀槽。

上述样板两端径向参考基准圆柱面也是样板的设计、加工和测量基准。

基准级齿轮螺旋线样板的材料选用GCr15或性能相当的材料，渐开圆柱面和渐开螺旋面的表面硬度不低于HRC60。