锥齿轮齿厚测量仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种锥齿轮齿厚测量仪，包括工作台、正弦规、芯轴、直角弯尺、高度规、量块、千分尺，其特征在于：正弦规和直角弯尺分别安装在工作台的两端，并保证正弦规和直角弯尺的安装角度相互平行；所述直角弯尺上设有高度规、调整套筒，并与工作台之间移动连接；千分尺卸去尺架、测砧、锁紧装置后，安装在调整套筒上，并保证千分尺与工作台基面平行；将辅助钢球放置在被测锥齿轮齿槽内中间略偏于小端的位置，落于接触区中间，后测量相关尺寸数据，经过计算后得出钢球所在位置处的锥齿轮齿厚，进而得出，被测锥齿轮大端齿厚。本实用新型专利技术能够测量任意截面的齿厚值，尤其是可以在接触区中心位置测量齿厚值，并且不再依靠背锥作测量基面。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械领域，涉及齿轮测量技术，特别是涉及一种锥齿轮齿厚测量仪。
技术介绍
锥齿轮齿厚的测量长久以来依靠齿轮游标卡尺、光学齿厚卡尺、工具显微镜或球测量头配合背锥作基准等传统方法，但锥齿轮齿厚测量必须依靠测量基准即理论外径和轮冠距。现有技术中通常使用齿轮游标卡尺测量锥齿轮齿厚，由于一般圆锥齿轮不可能在加工后获得与理论外径、理论轮冠距数据完全一致无偏差的实际外径、实际轮冠距，而圆锥齿轮恰恰是以理论外径的尖点作为测量的基准，为使齿厚测量能获得准确数据，就必须将上述所分析的齿坯理论外径实际偏差△ Y α，和轮冠距的实际偏差ΛΗ及背锥角的实际偏差Δ δ V通过一定的几何关系予以修正计算。这使得测量过程十分繁琐，并不实用。因为图纸 所给定的齿厚是背锥处于理论位置时的齿厚，如果理论外径已有倒角，这将使测量齿厚时无基准，测量时极为困难而且影响测量精度。除此之外，在锥齿轮传动中，若要保证锥顶重合，则锥齿轮的啮合接触区应当位于齿长齿高中部略偏小端，有的甚至在图纸上即要求鼓形齿。因此，对于锥齿轮齿厚的测量应当将测量位置选在啮合接触区内才有实际意义，而由于测量技术的局限，往往我们所量得的齿厚值均位于锥齿轮大端，这样的齿厚值并不能反映出齿轮副啮合时的实际侧隙。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种新型锥齿轮齿厚测量仪，能够测量任意截面的齿厚值，尤其是可以在接触区中心位置测量齿厚值，并且不再依靠背锥作测量基面。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是锥齿轮齿厚测量仪，包括工作台11、正弦规I、芯轴2、直角弯尺、高度规6、量块10、千分尺5，其特征在于所述工作台11大致呈长方形；所述正弦规I和直角弯尺，分别安装在工作台11的两端，并保证正弦规I和直角弯尺的安装角度相互平行；所述直角弯尺与工作台11之间移动连接；所述直角弯尺直立部分为高度规6，所述高度规6上安装有调整套筒7 ;所述千分尺5卸去尺架、测砧、锁紧装置后，安装在调整套筒7上，并保证千分尺5与工作台11基面平行；所述正弦规I与直角弯尺接近的一端安装有芯轴2、支撑套12，另一端固定在工作台11上；所述芯轴2顶端制有标准球，芯轴2安装在正弦规I末端，支撑套12套装在芯轴2上，安装在被测齿轮下方，支撑套12的高度L与被测齿轮的安装距K1之和等于正弦规安装平面高度K ;所述千分尺5螺杆中心线通过芯轴2顶端球心，并落在芯轴2的中心截面上，所述中心截面垂直于工作台11基面；还包括钢球4，在进行测量时，钢球4作为辅助工具置于被测锥齿轮齿槽内中间略偏于小端的位置，落于接触区中间；还包括量块10，在进行测量时，量块10设置在正弦规下方，使得被测齿轮的分度圆锥母线处于水平位置；进一步，所述千分尺5通过连接板13与直角弯尺相连。进一步，所述直角弯尺与工作台之间通过导向槽和导向键间隙配合移动连接，并通过滚花螺栓8和T型螺母9定位。一种测量锥齿轮齿厚的方法，包括以下步骤①将被测锥齿轮的分度圆锥母线调整到水平位置；在锥顶与测量基面之间设定辅 助测量面，所述辅助测量面与水平面夹角为f-5，δ为被测锥齿轮的分度圆锥角；设定辅助测量点Q，所述Q为锥顶在辅助测量面的垂足；测量Q到测量基面的距离h，测量Q到锥顶的距离K ；②根据被测锥齿轮的节锥母线长、以及被测锥齿轮待测齿厚位置P的节锥母线长Rpl，设定辅助钢球半径~ = 1D'其中=Rpl为待测齿厚位置P的节锥母线长；R为被测锥 2R齿轮的分度圆锥母线长;m为与R对应的被测锥齿轮大端模数；③将辅助钢球置于被测锥齿轮齿槽内的位置P，落于接触区中间；钢球必须与齿廓相切，钢球的最高点必须高于面锥；以工作台基面作为测量基面，使用测量工具测量钢球中心截面的节锥母线长Rp，测量钢球最高点A距测量基面高度M,；④根据锥齿轮齿厚计算原理，计算锥齿轮位置P处的齿厚Sp，2rJi(mpzp cosa、 = ^rVpiinvap -inva----+ —)，其中 oc = arccos ,^ ，mpzv cos a zv\2\AOv-rp))AOv=M' COSOmp——钢球中心截面锥齿轮模数；α ρ——钢球中心Op位置渐开线的压力角；Zp——钢球中心截面锥齿轮背锥当量齿轮齿数Zv——被测锥齿轮背锥当量齿轮齿数；α-被测锥齿轮分度圆压力角；AOu——钢球中心截面锥齿轮背锥锥顶0 与钢球最高点A之间的距离；Γνρ——钢球中心Op截面背锥当量齿轮分度圆半径。 SR进一步，还包括步骤5，根据Sp求出被测锥齿轮大端齿厚S，其中X = t。 Rp进一步，使用正弦规I、芯轴2、高度规6、量块10、千分尺5作为测量工具，所述正弦规I 一端固定，另一端作为移动端安装有芯轴2，芯轴2顶部制有标准球；所述高度规6上设有调整套筒7，所述千分尺5卸去尺架、测砧、锁紧装置后安装在调整套筒上。进一步，步骤I通过以下步骤实现①在正弦规I移动端安装芯轴2，芯轴顶端制有标准球；②将被测锥齿轮装于正弦规I的芯轴2上，根据被测锥齿轮的分度圆锥角δ计算出应垫量块10的高度H，在正弦规下方垫设量块10，使得分度圆锥母线处于水平位置；③在芯轴上安装支撑套12，支撑套12的高度L等于被测锥齿轮锥顶到正弦规平面高度K减去被测锥齿轮的安装距K1，确保被测锥齿轮锥顶与芯轴12顶端球心重合；④测量正弦规上芯轴中心位置Q点到基面的距离h，通过h确定锥顶到基面高度hp进一步，步骤3通过以下步骤实现①测量锥顶到测量基面高度Ii1 ；②调整千分尺5测微螺杆中心线高度与锥顶距基面高度Ii1 一致；千分尺5测微螺杆中心线对准芯轴2顶端球心；③取出被测锥齿轮，沿千分尺5测微螺杆中心线向左移动千分尺5趋近芯轴2顶 部球面，旋转测微螺杆套筒直到测微螺杆接触，记下读数，再减去芯轴顶端圆球半径，即为锥顶X方向坐标X1，也就是锥顶位置；④沿千分尺5测微螺杆中心线向右移动千分尺5，在芯轴上放入被测锥齿轮，将钢球置于被测锥齿轮齿槽内中间略偏于小端的位置，落于接触区中间，沿千分尺5测微螺杆中心线向左移动千分尺5，旋转测微螺杆套筒直到测微螺杆端面定位住钢球4，此时，读出千分尺5的读数，减去钢球半径rp，得到钢球中心X方向坐标值X2 ;最后计算得出钢球中心截面的节锥母线长RP = X2-X1 ；⑤测量钢球最高点A到测量基面的高度Mi。进一步,步骤4通过以下方法计算①求出实测中钢球最高点与被测齿轮大端背锥顶点之间的距离^40^ AOv = M — — K ) tan δ — \h —sin ；cos< Z COS OC②求出钢球中心Op位置渐开线的压力角Cl p，);③求出钢球中心截面位置的齿厚Sp， IrJIs = Ir (inv a - inva-----+ —)； mpzv cos a zv本技术的有益效果是I、能够测量任意截面的齿厚值，尤其是可以在接触区中心位置测量齿厚值，并且不再依靠背锥作测量基面。2、使用辅助钢球后，利用现有工具如正弦规、高度规、千分尺等工具即可进行测量。附图说明图I是本技术的结构示意图图2是图I的俯视图图3是本技术有关尺寸标注不意图图4是钢球中心截面背锥当量齿轮及各相关尺寸示意图图中I.正弦规 2.芯轴3.被测齿轮4.钢球 5.千分尺6.高度规7.调整套筒8.滚花螺栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
锥齿轮齿厚测量仪，包括工作台(11)、正弦规(1)、芯轴(2)、直角弯尺、高度规(6)、量块(10)、千分尺(5)，其特征在于：所述工作台(11)大致呈长方形；所述正弦规(1)和直角弯尺，分别安装在工作台(11)的两端，并保证正弦规(1)和直角弯尺的安装角度相互平行；所述直角弯尺与工作台(11)之间移动连接；所述直角弯尺直立部分为高度规(6)，所述高度规(6)上安装有调整套筒(7)；所述千分尺(5)卸去尺架、测砧、锁紧装置后，安装在调整套筒(7)上，并保证千分尺(5)与工作台(11)基面平行；所述正弦规(1)与直角弯尺接近的一端安装有芯轴(2)、支撑套(12)，另一端固定在工作台(11)上；所述芯轴(2)顶端制有标准球，芯轴(2)安装在正弦规(1)末端，支撑套(12)套装在芯轴(2)上，安装在被测齿轮下方，支撑套(12)的高度L与被测齿轮的安装距K(1)之和等于正弦规安装平面高度K；所述千分尺(5)螺杆中心线通过芯轴(2)顶端球心，并落在芯轴(2)的中心截面上，所述中心截面垂直于工作台(11)基面；还包括钢球(4)，在进行测量时，钢球(4)作为辅助工具置于被测锥齿轮齿槽内中间略偏于小端的位置，落于接触区中间；还包括量块(10)，在进行测量时，量块(10)设置在正弦规下方，使得被测齿轮的分度圆锥母线处于水平位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿源，李国志，郝旭，王蕊，陶磊，
申请(专利权)人：天津天海同步科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：