一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法技术

一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法，用公法线测量点处过齿轮中心的直径DI来判断跨齿数的选取是否合适，具体过程如下：取跨齿数KZ初始值为：KZ＝Z/4+1，其中：Z为齿轮齿数；S1＝Db*π/Z*(KZ

【技术实现步骤摘要】
一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法


[0001]本专利技术涉及一种齿轮公法线测量时的跨齿数的求值方法，具体涉及一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法。

技术介绍

[0002]齿轮广泛应用于汽车、工程机械等各个行业中，现今齿轮加工方法有滚齿、剃齿、珩齿工艺或者有滚齿、磨齿工艺等。齿轮在各种加工方法的过程中有产品在机床上直接测量这种质量监控方式，如深圳智泰精密仪器有限公司申请的申请号为CN200710075802.9、名称为“齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统”的专利技术专利申请，就是一种检测齿轮质量的方法。跨齿数是衡量齿轮的公法线长度变动量的重要参数，原来的跨齿数计算值范围较宽，很难找到齿面上最佳的测量点、甚至由于跨齿数不理想造成接触点在齿顶外或齿根过渡曲线上产生误测量而报废都时有发生。因此，在对外齿轮公法线进行测量时需要先准确确定跨齿数，才能保证测量结果的准确，而目前并没有如何快速确定跨齿数的方式。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对当前外齿轮公法线测量时没有很好地计算跨齿数的方法，提出了一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法，能够快速算出跨齿数，进而找到齿轮的测量位置，保证产品加工过程和最终质量的监控。
[0004]本专利技术为解决上述问题所提出的技术手段为：一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法，用公法线测量点处过齿轮中心的直径DI来判断跨齿数的选取是否合适，具体过程如下：取跨齿数KZ初始值为：KZ＝Z/4+1，其中：Z为齿轮齿数；
[0005]S1＝Db*π/Z*(KZ
‑
1)+Sb
……
式(1)，其中：S1为跨齿数KZ个齿所对应的基圆弧长，Db为基圆直径，Sb为基圆齿厚；
[0006]DI2＝Db2+(2ρ)2＝Db 2
+S12……
式(2)，其中：ρ为公法线测量点处的曲率半径；
[0007]如果DI>Dt+2E，则将KZ＝KZ
‑
1代入式(1)和式(2)循环计算，直至DI≤Dt+2E，其中：Dt为齿顶圆直径，E为修缘长度。
[0008]进一步地，基圆直径Db＝m*Z*cosαt/cosβ，其中：m为模数，αt为端面压力角，β为螺旋角。
[0009]进一步地，端面压力角αt＝arctan(tanα/cosβ)，其中：α为压力角。
[0010]进一步地，基圆齿厚Sb＝Db*(Sd/cosβ/Dd+(invαt))，其中：Sd为分度圆齿厚，Dd为分度圆直径，invαt为渐开线函数。
[0011]进一步地，分度圆直径Dd＝m*Z/cosβ。
[0012]本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术可以快速精确求出测量齿轮公法线的跨齿数值，改善了原来的跨齿数计算值范围较宽，很难找到齿面上最佳的测量点、甚至由于跨齿数不理想造成接触点在齿顶外
或齿根过渡曲线上产生误测量而报废的情况。
附图说明
[0014]图1和图2为实施例一尺寸示意图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0016]一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法，由实际工作经验得知，跨齿数KZ≤Z/4+1，其中Z为齿轮齿数，因此，先取跨齿数初始值KZ＝Z/4+1，如图1所示，公法线L两端与齿轮的交点分别为A和B，L与基圆的切点为C，KZ个齿所对应的基圆的弧长S1与基圆周长之间的关系为：
[0017](S1
‑
Sb)/(KZ
‑
1)＝Db*π/Z其中：Sb为基圆齿厚，Db为基圆直径。因此，S1＝Db*π/Z*(KZ
‑
1)+Sb。
[0018]如图2所示，端面压力角αt＝arctan(tanα/cosβ)，其中：α为压力角，β为螺旋角；分度圆直径Dd＝m*Z/cosβ，其中：m为模数；基圆直径Db＝m*Z*cosαt/cosβ；基圆齿厚Sb＝Db*(Sd/cosβ/Dd+(invαt))，其中：Sd为分度圆齿厚，invαt为渐开线函数。A点或B点的曲率半径ρ＝AC＝BC＝S1/2＝(Db*π/Z*(KZ
‑
1)+Sb)/2。
[0019]由于公法线测量点A和B过齿轮中心的直径DI≤Dt+2E，其中Dt为齿顶圆直径，E为修缘长度。因此，以直径DI的值来判断A点或B点是否选取正确。过程如下：
[0020]S1＝m*Z*cosαt/cosβ*π/Z*(KZ
‑
1)+Db*(Sd/cosβ/Dd+(invαt))＝
[0021]m*Z*cos(arctan(tanα/cosβ))/cosβ*π/Z*(KZ
‑
1)+m*Z*cosαt/cosβ*(Sd/cosβ/Dd+(invαt))＝m*Z*cos(arctan(tanα/cosβ))/cosβ*π/Z*(KZ
‑
1)+m*Z*cos(arctan(tanα/cosβ))/cosβ*(Sd/cosβ/m*Z/cosβ+(inv arctan(tanα/cosβ)))
……
式(1)，
[0022]DI2＝Db2+(2ρ)2＝(m*Z*cos(arctan(tanα/cosβ))/cosβ)2+S12……
式(2)
[0023]如果DI>Dt+2E，则将KZ＝KZ
‑
1代入式(1)和式(2)循环计算，直至DI≤Dt+2E，此时，KZ即为所求的跨齿数。
[0024]以上实施例仅供说明本专利技术之用，而非对本专利技术的限制，有关
的技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围应该由各权利要求限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外齿轮公法线测量用跨齿数的求值方法，其特征在于：用公法线测量点处过齿轮中心的直径DI来判断跨齿数的选取是否合适，具体过程如下：取跨齿数KZ初始值为：KZ＝Z/4+1，其中：Z为齿轮齿数；S1＝Db*π/Z*(KZ
‑
1)+Sb
……
式(1)，其中：S1为跨齿数KZ个齿所对应的基圆弧长，Db为基圆直径，Sb为基圆齿厚；DI2＝Db2+(2ρ)2＝Db 2
+S12……
式(2)，其中：ρ为公法线测量点处的曲率半径；如果DI>Dt+2E，则将KZ＝KZ
‑
1代入式(1)和式(2)循环计算，直至DI≤Dt+2E，其中：D...

【专利技术属性】
技术研发人员：文贵华，杨文睿，
申请(专利权)人：株洲齿轮有限责任公司，
类型：发明
国别省市：