一种连轴装配式大齿轮渐开线样板制造技术

本发明专利技术属于精密齿轮加工与测试技术领域，涉及一种连轴装配式大齿轮渐开线样板，用于大齿轮渐开线精度溯源与测量传递的实体基准，结构包括大齿轮渐开线样板条、芯轴、垫板、配重轴、可调配重环、配重调整紧定螺钉、垫板连接螺钉、样板连接螺钉、偏心密珠轴套。本发明专利技术的连轴装配式大齿轮渐开线样板，样板结构及展开长度均满足齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467

【技术实现步骤摘要】
一种连轴装配式大齿轮渐开线样板


[0001]本专利技术属于精密齿轮加工与测试
，涉及一种连轴装配式大齿轮渐开线样板，用于大齿轮渐开线精度溯源与测量传递的实体基准。

技术介绍

[0002]渐开线廓形是目前使用最普遍、加工工艺最成熟的一种齿轮廓形。大渐开线廓形的齿轮一般指齿顶圆直径大于500mm的齿轮，在风电、核电、橡胶塑料机械、大型工程机械、海洋资源勘探装备、大型舰艇等领域得到广泛应用。高端装备对大齿轮加工精度的要求也越来越高，从而对测量大齿轮的仪器精度要求也越来越高。齿轮渐开线样板是校准各种渐开线测量仪器的标准计量器具，主要用于传递齿轮渐开线参数量值、修正仪器示值和确定仪器示值误差。目前，大齿轮渐开线样板的研究尚属国际空白。
[0003]在大齿轮样板方面：联邦德国物理技术研究PTB于2009年研制了一种齿顶圆直径1000mm的扇形大齿轮样板，其渐开线的展开长度为120mm，齿廓形状偏差为1.8μm左右，这是公开报道的具有最大渐开线展开长度的齿轮样板；2011年PTB又设计制造了一种齿顶圆直径约为2000mm的大齿圈标准样板，其渐开线的展开长度约为84mm，齿廓形状偏差约为2μm，这是公开报道的具有最大基圆直径的齿轮样板。我国国家计量院也开发出了直径1m的大齿轮多参量标准样板(CN202010124770.2)，制造精度在仅在4～2级之间。上述的齿轮标准样板，重量在0.5t到2t之间，搬运不方便，另外，由于该类齿轮样板是参考圆柱齿轮国际标准ISO1328.1:2013(E)设计的，集成有齿轮渐开线样板、齿轮螺旋线样板和齿距样板，然而该类大齿轮样板的渐开线展开长度相对基圆参数偏小，均不满足我国齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467
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2010中对齿轮渐开线样板展开长度的基本要求。
[0004]大连理工大学高精度齿轮研究室开发出基圆半径r
b
＝100mm、渐开线展开长度为60～70mm、齿廓形状偏差小于0.5μm的1级精度齿轮渐开线样板，达到我国1级精度齿轮渐开线样板的公差及展开长度的要求。但具有更大展开长度的齿轮渐开线样板没有涉及。专利技术专利(CN 201610847011.2)公开了一种大齿轮渐开线样板结构，该大齿轮渐开线样板集成有渐开线样板块和扇形基圆块，但没有直接的基圆圆心，由基圆块上的圆弧确定的基圆圆心存在一定的误差，从而降低了该类型大齿轮渐开线样板的使用性能，市场上也未见该类型的齿轮渐开线样板产品问世。专利技术专利(CN 201711393983.X)公开了一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板，该齿轮渐开线样板的结构适合中小基圆参数的齿轮渐开线样板，不适合轻量化的大齿轮渐开线样板。除此之外，国内外均未查到有齿顶圆大于500mm，且满足我国齿轮渐开线样板国家标准中1级和2级精度的齿轮渐开线样板的相关文献。

技术实现思路

[0005]为解决符合齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467
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2010的大齿轮渐开线样板的结构设计难题，本专利技术提出一种轻量化的连轴装配式大齿轮渐开线样板。
[0006]具体技术方案为：一种连轴装配式大齿轮渐开线样板包括大齿轮渐开线样板条、
芯轴、垫板、配重轴、可调配重环、配重调整紧定螺钉、垫板连接螺钉、样板连接螺钉、偏心密珠轴套。
[0007]大齿轮渐开线样板条为一体化对称结构，一端设有样板齿，另一端设有安装、定位和锁紧用的样板条连接板、样板条径向基准轴和样板条锁紧螺纹，中间通过带减重槽和减重孔的样板支撑臂连接；样板齿上设有沿样板条径向基准轴的轴线对称的齿轮渐开线样板左齿面和齿轮渐开线样板右齿面各一个，两齿面的宽度不小于6mm，展开长度不短于齿轮渐开线国家标准GB/T 6467
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2010的推荐值，且从基圆处给出设计齿廓；大齿轮渐开线样板条两端设有中心孔，便于大齿轮渐开线样板条的样板条连接板安装面、样板条基径向基准轴及样板条锁紧螺纹的加工；大齿轮渐开线样板条通过垫板、配重轴、垫板连接螺钉、样板连接螺钉与芯轴多重固定连接，保证大齿轮渐开线样板条与芯轴的连接刚度与稳定性；
[0008]芯轴是大齿轮渐开线样板的加工和测量基准轴，两端结构对称，中间的芯轴连接轴段相对于芯轴轴线对称加工出两个平行的芯轴平槽，芯轴平槽的高度略大于样板条连接板和垫板高度，用于限制大齿轮渐开线样板条和垫板安装后相对于芯轴的旋转自由度；芯轴平槽中间设有一轴线正交于芯轴轴线的基准内孔，同芯轴平槽的平面一起用作大齿轮渐开线样板条的安装基准；芯轴平槽上设有密排的样板条锁紧螺纹孔，用于连接大齿轮渐开线样板条和垫板；芯轴连接轴段到两端依次设有芯轴轴向基准环面、芯轴径向基准圆柱面、基圆盘锁紧螺纹和芯轴中心孔；芯轴轴向基准环面和芯轴径向基准圆柱面分别用于大齿轮渐开线样板的轴向基准和径向基准，该基准面也是采用纯滚动展成原理加工和测量时用于安装基圆盘的轴向基准和径向基准，通过锁紧螺母及垫圈组合可将两基圆盘固定到芯轴上，从而实现了大齿轮渐开线样板加工基准、测量基准及使用基准的统一。
[0009]垫板为矩形结构，其上设有均布的通孔，便于垫板与芯轴的连接；
[0010]配重轴为带螺纹孔的T型轴，一端设有样板条锁紧螺纹孔，为增加螺纹连接的可靠性，采用细牙螺纹连接；配重轴调整基准面上靠近螺纹孔一端设有两个平行的安装夹持面，便于用扳手将配重轴和大齿轮渐开线样板条通过垫板与芯轴连接到一起；配重轴另一端设有一轴台，用于防止可调配重环移出。
[0011]可调配重环为一圆环形结构，径向中间位置设有四个对称的配重调整螺纹孔，用于安装配重调整紧定螺钉，可调配重环内孔直径大于配重轴调整基准面直径1～2mm，可调配重环以配重轴为基准可进行径向和轴向位置的调整，以调整大齿轮渐开线样板的整体质心通过芯轴轴线，从而实现大齿轮渐开线样板的质量平衡。
[0012]为减小重力方向对大齿轮渐开线样板齿廓精度的影响，装配后大齿轮渐开线样板芯轴轴线沿竖直方向放置，且不可调换方向。
[0013]本专利技术的有益效果在于，专利技术了一种连轴装配式大齿轮渐开线样板，样板结构及展开长度均满足齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467
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2010中1级精度的基本要求，具有展开长度长、质心可调、基准统一、结构紧凑、便携的优点。大齿轮渐开线样板左右齿面的齿廓倾斜偏差的差异可通过专利(CN 201510560861.X)公开的偏心密珠轴套和专利(CN 201510091994.7)公开的补偿方法进行补偿，基圆参数可通过微调芯轴连接轴段的芯轴平槽相对于芯轴轴线的距离尺寸进行调整；采用轻量化设计，单人手动便可以进行安装和搬运，适用于基圆直径大于500mm的大齿轮渐开线样板的结构设计。
附图说明
[0014]图1连轴装配式大齿轮渐开线样板。
[0015]图2大齿轮渐开线样板条及偏心密珠轴套。
[0016]图3芯轴。
[0017]图4配重轴和可调配重环。
[0018]图中：1大齿轮渐开线样板条；1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连轴装配式大齿轮渐开线样板，其特征在于，包括：大齿轮渐开线样板条(1)、芯轴(2)、垫板(3)、配重轴(4)、可调配重环(5)、配重调整紧定螺钉(6)、垫板连接螺钉(7)、样板连接螺钉(8)、偏心密珠轴套(9)；大齿轮渐开线样板条(1)为一体化对称结构，一端设有样板齿，另一端设有安装、定位和锁紧用的样板条连接板(1
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4)、样板条径向基准轴(1
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6)和样板条锁紧螺纹(1
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7)，两端中间通过样板条支撑臂(1
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3)连接；样板齿包括沿样板条径向基准轴(1
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6)的轴线对称的齿轮渐开线样板左齿面(1
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1)和齿轮渐开线样板右齿面(1
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2)各一个；大齿轮渐开线样板条(1)通过垫板(3)、配重轴(4)、垫板连接螺钉(7)、样板连接螺钉(8)与芯轴(2)固定连接；芯轴(2)是大齿轮渐开线样板的加工和测量基准轴，两端结构对称，中间的芯轴连接轴段(2
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1)相对于芯轴轴线对称加工出两个平行的芯轴平槽(2
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2)，芯轴平槽(2
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2)中间设有一轴线正交于芯轴轴线的基准内孔(2
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4)，同芯轴平槽的平面一起用作大齿轮渐开线样板条的安装基准；芯轴平槽(2
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2)上设有密排的样板条锁紧螺纹孔，用于连接大齿轮渐开线样板条(1)和垫板(3)；芯轴连接轴段到两端依次设有芯轴轴向基准环面(2
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6)、芯轴径向基准圆柱面(2
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7)、基圆盘锁紧螺纹(2
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8)和芯轴中心孔(2
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9)；芯轴轴向基准环面(2
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6)和芯轴径向基准圆柱面(2
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7)分别用于大齿轮渐开线样板的轴向基准和径向基准。2.根据权利要求1所述的连轴装配式大齿轮渐开线样板，其特征在于，垫板(3)为矩形结构，其上设有均布的通孔，便于垫板与芯轴的连接。3.根据权利要求1所述的连轴装配式大齿轮渐开线样板，其特征在于，所述的配重轴(4)为带螺纹孔的T型轴，一端设有样板条锁紧螺纹孔(1
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7)，为增加螺纹连接的可靠性，采用细牙螺...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌四营，石照耀，宋洪侠，张志豪，凌明，刘祥生，王立鼎，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：