[发明专利]一种锥齿轮检查机自动对齿方法

摘要

本发明属于锥齿轮试验领域，涉及一种锥齿轮检查机自动对齿方法。该方法应用于锥齿轮检查机上，通过反馈信号自动控制两个直线运动轴和两个旋转轴的运动，从而快速地实现锥齿轮的自动对齿：自动对齿过程中，锥齿轮检查机通过检测反馈信号，从而准确地判断出齿轮的啮合位置和啮合状态，协调控制锥齿轮检查机的X/Z轴直线运动和A/C轴旋转运动，直至齿轮进入到理论啮合位置。此发明对于具有自动化高、效率高、操作简便等特点，并能确保锥齿轮副快速安全地进入理论啮合位置。

主权项

一种锥齿轮检查机自动对齿方法，其特征在于：锥齿轮检查机至少具有2个直线运动轴，2个旋转运动轴，及配套的控制系统；其中：两个直线运动轴，即X轴和Z轴，分别带动小锥齿轮和大锥齿轮沿各自的轴线移动，且都采用伺服电机加滚珠丝杠导轨驱动，同时，各直线轴的位置由光栅尺进行测量；两个旋转轴，即A轴和C轴，分别带动小、大锥齿轮绕轴线旋转，且都采用伺服电机作为驱动和制动动力源，两轴的主轴前端面上安装的圆光栅测量锥齿轮的转动角度和转动速度；检查机的控制系统实时采集直线轴伺服电机的电流，光栅尺的位移以及圆光栅的转角，通过协调控制两个直线运动轴和两个旋转轴的相互运动，实现一对锥齿轮的自动对齿；包括以下步骤：⑴在控制系统中输入待检测的锥齿轮副的参数，至少包括小锥齿轮和大锥齿轮的理论安装距P_1，2，弧齿厚S_1，2和背锥距R_1，2；其中P₁为小锥齿轮的理论安装距；P₂为大锥齿轮的理论安装距；S₁为小锥齿轮的弧齿厚；S₂为大锥齿轮弧齿厚；R₁为小锥齿轮背锥距；R₂大锥齿轮背锥距；⑵安装锥齿轮并夹紧，根据锥齿轮的理论安装距，将大锥齿轮沿Z轴移动到理论啮合位置，并将其固定；⑶控制小锥齿轮从远处向大锥齿轮靠近，小锥齿轮进给到齿顶距离大锥齿轮齿顶为4‑6mm的位置，然后开始进入对齿阶段；⑷小锥齿轮以X轴全速的3％‑5％大锥齿轮靠近，固定小锥齿轮的A轴方向转动约束，放松大锥齿轮的C轴方向转动的约束；⑸随着小锥齿轮向大锥齿轮移动，光栅尺实时反馈小锥齿轮的位置，圆光栅实时反馈大锥齿轮的转动，直线轴伺服电机的电流实时反馈锥齿轮所承受的阻力矩；通过小锥齿轮的位置信息、大锥齿轮的转动信息以及伺服电机的电流大小信息，控制系统判定锥齿轮是否处于啮合状态——齿顶接触或齿侧接触；⑹如果两锥齿轮处于啮合状态即齿侧接触，将小锥齿轮挤进理论啮合位置；⑺如果两锥齿轮处于非啮合状态即齿顶接触；则X轴倒退3mm，然后小锥齿轮转动α度角，α为：$\mathrm{\α}\≤\frac{S_1}{2R_1\mathrm{\π}}$⑻重复步骤(5)、(6)，直到两锥齿轮在5次内完成进入啮合状态；倘若在5次内仍不能讲齿轮进入啮合，那么退回X/Z轴，检查锥齿轮以及锥齿轮信息；如果没有错误，重复上述对齿步骤。