[发明专利]一种斜齿轮齿形误差的三坐标测量方法

摘要

本发明是一种斜齿轮齿形误差的三坐标测量方法，该方法的步骤是：(1)通过计算确定斜齿轮齿形误差测量时的终止位置，(2)在受检部位上确定其它被测点位置，(3)然后以终止位置和被测点的理论坐标值为目标点对实际齿面进行测量，(4)计算齿形误差。采用本发明所述方法进行齿形误差测量的重复性误差可减小到0.004mm以下，测量精度明显提高，可以测量六级精度以下的渐开线齿轮。测量结果的渐开线形状的走向比较明显，可据此分析齿根齿顶的厚薄情况。根据检测结果指导齿轮加工机床的调整收到了很好的效果。

主权项

1.一种斜齿轮齿形误差的三坐标测量方法，其特征在于：该方法的步骤是：(1)通过计算确定斜齿轮齿形误差测量时的终止位置1.1确定终止位置的终止圆半径，分为以下两种情况：1.1.1当根圆半径D_i/2与径向间隙cm之和不大于基圆半径r₀时，终止位置为基圆与渐开线齿面的交点，测量终止点在基圆上，终止圆半径为基圆半径r₀；1.1.2当根圆半径D_i/2与径向间隙cm之和大于基圆半径r₀时，将进入圆半径作为终止位置的终止圆半径，进入圆是指与齿根相距为径向间隙cm的圆，进入圆与渐开线齿面的交点为齿根工作高度的起始点，设进入圆的半径为R_a1则：Ra1=df/2-mn(fn+cn-ξn)+cnm]]>=mn(Z2COSβf-fn+ξn)]]>式中：R_a1是进入圆半径，Z是齿数，m_n-法面模数，β_f-分度圆螺旋角ξ_n-法向变为系数f_n-法向高度系数(标准齿f_n＝1)1.2确定终止位置的坐标通过终止圆半径计算终止位置的展开弧长b，b=R2-r02]]>式中：R是终止圆半径，r₀是基圆半径然后由终止位置的展开弧长b计算终止位置的展开角φ：φ＝(b/r₀)×(180/3.14159)  (度)式中：b是终止位置的展开弧长，r₀是基圆半径将终止位置的展开角φ代入渐开线的直角坐标方程，求出终止位置的理论坐标值；(2)在受检部位上确定其它被测点位置受检部位是指测量起始圆到测量终止位置的终止圆之间的渐开线部分(AB)，起始圆是指其半径(OA)小于齿顶圆半径1mm的圆；将起始圆半径(OA)与终止圆半径(OB)之差分成8～10等份，每等份的值为δ，然后由起始圆半径(OA)依次减少δ的圆与齿面的交点作为被测点位置，直至终止圆为止，根据被测点位置所在圆的半径R_x计算被测点的展开弧长b_x，公式为：bx=Rx2-r02]]>然后由被测点展开弧长b_x计算被测点的展开角φ_x，其公式为：φ_x＝(b_x/r₀)×(180/3.14159)  (度)将被测点的的展开角φ_x代入渐开线的直角坐标方程，求出每一个被测点的理论坐标值；(3)然后以终止位置和被测点的理论坐标值为目标点对实际齿面进行测量；(4)计算齿形误差对实测点K₀(x₁y₁)进行计算，其公式依次是：nk0=x12+y12-rb2]]>α=arctgy1x1]]>β=arctgnk0rb]]>φk=α+β=(arctgy1x1+arctgnk0rb)×(3.14159/180)]]>(弧度)式中：nk₀为实测点到与基圆相切的点的距离x₁y₁为实测点的坐标r_b为基圆半径α为实测点与x轴的夹角β为圆心到实测点的连线与圆心到切点的连线之间的夹角φ_k为实测点所对应的理论渐开线上点的展开角实测点K₀与理论渐开线上所对应的点K₀′之间的齿形偏差为：Δρ_k＝kk₀′＝nk₀-nk₀′其中：∴齿形误差Δff＝Δρ_kmax-Δρ_kmin式中：nk₀′为k₀′点在基圆上的展开弧长kk₀′为实测点K₀与所对应的理论渐开线上的k₀′之间的距离。