[发明专利]一种利用激光跟踪仪测量特大型直齿轮齿距的方法

说明书

本发明涉及一种利用激光跟踪仪测量特大型直齿轮齿距的方法，该方法是将激光跟踪仪的靶镜设置在被测特大型直齿轮的齿槽中，且确保靶镜同时与左右齿面接触；激光跟踪仪直接测量位于齿槽不同截面的若干个齿廓点，并进行直线拟合，得到参考齿距线；测量相邻齿槽的若干个齿廓点，并进行直线拟合，得到齿距线，计算齿距线中测量点到所述参考齿距线的距离，该距离即为被测特大型直齿轮的齿距。本发明方法不需要建立齿轮工件坐标系，且测量方法简单。

技术领域

本发明涉及齿轮技术领域，特别涉及一种利用激光跟踪仪测量特大型直齿轮齿距的方法。

背景技术

齿轮是重要的传动部件，按齿轮尺寸分为小模数齿轮、中模数齿轮、大齿轮及特大型齿轮。特大型齿轮通常是指直径大于3000mm的齿轮，广泛应用于发电、重型机械、大型船舶、钻井平台及火箭发射等行业。目前国际上特大型齿轮测量仪器主要代表仪器有大型齿轮测量中心与大型坐标测量机。大型齿轮测量中心代表产品有德国Klingelnberg研制的P350齿轮测量中心，其可测量工件最大直径3800mm；大型坐标测量机代表产品有德国Leitz公司开发的大型坐标量机PMM-G，其空间测量范围为7000×4000×3000(mm)，可测量齿轮最大直径6000mm(需要分段测量)，然而这些产品的价格极其昂贵，增加了企业的成本投入。北京工业大学石照耀教授提出的基于激光跟踪仪的特大型齿轮测量系统，采用激光跟踪仪测量测量特大型齿轮内孔，获得内孔轴线方程，测量齿轮端面获取端面方面，在齿轮齿面上测量一点，通过工件坐标系构建模型建立齿轮工件坐标系，进而实现齿轮各项误差的测量。但由于现实中特大型齿轮内孔长度有限，激光跟踪仪测量精度以及测量空间受限等因素，造成其齿轮工件坐标系建立精度有限，难以满足齿距误差的测量要求。

发明内容

本发明的目的在于改善现有技术中所存在的上述不足，提供一种利用激光跟踪仪测量特大型齿轮齿距的方法。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一种利用激光跟踪仪测量特大型直齿轮齿距的方法，包括以下步骤：

将激光跟踪仪的靶镜设置在被测特大型直齿轮的齿槽中，且确保靶镜同时与左右齿面接触；

激光跟踪仪直接测量位于齿槽不同截面的若干个齿廓点，并进行直线拟合，得到参考齿距线；

测量相邻齿槽的若干个齿廓点，并进行直线拟合，得到齿距线，计算齿距线中测量点到所述参考齿距线的距离，该距离即为被测特大型直齿轮的齿距。

在进一步优化的方案中，激光跟踪仪测量齿距线时，激光跟踪仪的跟踪头设置在待测特大型直齿轮的齿宽中部。所述若干个齿廓点等距分布。如此设置，以进一步提高测量精度。

与现有技术相比，本发明方法通过激光跟踪仪直接测量相邻齿槽的齿距线，通过跟踪仪靶镜在齿槽内测量齿距线，保证同时与两侧齿面相接触的情况下，实现靶镜的自由度限定，通过点到直线的距离评定公式近似计算单个齿距最大偏差与平均偏差，为实现特大型直齿轮单个齿距误差测量提供了一种新的测量方案。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中特大型直齿轮齿距偏差测量的系统布置示意图。

图2为本实施例中特大型直齿轮齿距偏差测量的模型示意图。

图3为采用本实施例方法进行单个齿距最大偏差实验结果仿真图。

图4为采用激光跟踪仪的传统测量方法进行单个齿距最大偏差实验结果仿真图。

具体实施方式