一种测量齿轮制造技术

本实用新型专利技术提供了一种测量齿轮。包括两个轮齿为单侧齿面的半齿测量齿轮，它们同轴安装，相互配合组成一个全齿测量齿轮，其中的一个为与轴固定连接的固定半齿测量齿轮，另一个与轴活套连接的活动半齿测量齿轮，它们之间具有相对的微角转动量。测量时，当固定半齿测量齿轮与产品齿轮的一侧齿面单面啮合传动，活动半齿测量齿轮在微扭矩的作用下与产品齿轮的另一侧齿面保持微力接触。依据齿轮副的无侧隙传动原理及测得的固定半齿测量齿轮与活动半齿测量齿轮之间的相对转角变化量，通过一次单面啮合测量，能获得产品齿轮两侧齿面的切向综合偏差和径向综合偏差，测量精度高，结果可靠，明显提高了测量效率，减少测量设备的投资。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种齿轮的测量技术，特别涉及一种用于齿轮的单面和双面啮合测量的测量齿轮及其测量方法。
技术介绍
齿轮是应用广泛的传动零件，齿轮质量是影响齿轮副传动品质和整机性能的主要因素，齿轮单面啮合测量和齿轮双面啮合测量的测量原理简单、测量过程动态连续且接近于齿轮的使用状态、测量效率高、对环境要求不严格，是齿轮质量的常用检验方式。测量齿 轮指具有理想精确齿廓的测量用标准齿轮，是齿轮单面啮合测量和齿轮双面啮合测量的关键零件。齿轮单面啮合测量通过产品齿轮与测量齿轮在适当的安装中心距情况下的有侧隙单面啮合传动，测量产品齿轮的实际圆周位移(或转角)相对于理论圆周位移(或转角)的变化情况，测量获得的切向综合偏差曲线既能体现几何偏心和运动偏心的影响，又能反映齿廓偏差和齿距偏差的影响，是检验齿轮传动误差的典型方法。齿轮双面啮合测量通过产品齿轮与测量齿轮的无侧隙双面啮合传动，测量产品齿轮与测量齿轮组成的齿轮副的中心距的变化情况，测量获得的径向综合偏差曲线既能体现产品齿轮的径向跳动和齿厚偏差的影响，又能反映齿廓偏差、齿距偏差、毛刺和齿轮局部碰伤等因素的影响，是齿轮质量的一种综合测量方法。目前，齿轮的单面啮合测量和双面啮合测量都通过产品齿轮与测量齿轮的啮合传动实现产品齿轮的检测，且测量过程都动态连续，测量效率高，但在单面啮合测量和双面啮合测量的测量过程中，产品齿轮与测量齿轮的中心距和啮合状态不同，测量机理和测量的物理量也不同，所以齿轮的单面啮合测量和双面啮合测量分别由二种不同的测量仪(单面啮合测量仪和双面啮合测量仪)进行测量，迄今为止，尚无一种测量仪既能实现单面啮合测量又能实现双面啮合测量。另外，用现有的单面啮合测量仪及其测量齿轮，一个测量过程只能获得产品齿轮一侧齿面的切向综合偏差曲线，要获得产品齿轮两侧齿面的切向综合偏差曲线必须进行二次测量，测量效率依然较低。第三，为了保证测量齿轮在双面啮合测量过程中能与产品齿轮的整个有效齿廓相接触，又不与产品齿轮的非有效齿根部分相接触，双面啮合测量的测量齿轮的齿高及齿厚需精确设计，该测量齿轮一般不能用于单面啮合测量，因为产品齿轮与测量齿轮的单面啮合中心距总不同于双面啮合中心距(外啮合时前者总大于后者，内啮合时前者总小于后者)，若把设计用作双面啮合测量的测量齿轮用于单面啮合测量，将不能保证测量齿轮与产品齿轮的整个有效齿廓相接触。综上所述，齿轮的单面啮合测量和双面啮合测量是两种常用的齿轮测量方法，目前这两种测量必须用两种不同的测量仪来进行；在两种测量中所用的测量齿轮需分别设计，不能通用；并且，目前的单面啮合测量需通过两次单啮传动才能完成一个齿轮的测量，检测效率较低。所以，有必要对现有的测量齿轮及单/双面啮合测量方法进行改进和创新。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种能在同一台测量仪上通过与产品齿轮的一整周啮合传动，获得产品齿轮两侧齿面的切向综合偏差曲线和径向综合偏差曲线的测量齿轮及其测量方法。为达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案是提供一种测量齿轮，包括两个轮齿为单侧齿面的半齿测量齿轮，所述的半齿测量齿轮它们同轴安装，相互配合组成一个全齿测量齿轮，其中的一个为与轴固定连接的固定半齿测量齿轮，另一个与轴活套连接的活动半齿测量齿轮；所述的固定半齿测量齿轮与活动半齿测量齿轮之间具有相对的微角转动量；安装时，在两个半齿测量齿轮之间预加微扭矩；在固定半齿测量齿轮与产品齿轮的一侧齿面单面啮合传动时，活动半齿测量齿轮在微扭矩的作用下与产品齿轮的另一侧齿面保持微力接触。本技术所述的半齿测量齿轮，在轴向对称平面的一侧为实体的轮辐和轮毂，另一侧轮辐和轮毂的对应位置为空腔。本技术技术方案还包括在两个半齿测量齿轮之间安装微扭矩扭簧，使两个半齿测量齿轮组成的全齿测量齿轮的齿槽宽为最小。·采用上述测量齿轮进行齿轮单/双面啮合测量的方法是，采用一次单面啮合测量，得到产品齿轮两侧齿面的切向综合偏差及径向综合偏差，具体包括如下步骤(I)将测量齿轮中的固定半齿测量齿轮采用微力接触缓速转动的单面啮合传动，驱使产品齿轮转动一周，测量并记录传动中固定半齿测量齿轮和产品齿轮的转角值，得到产品齿轮一侧齿面的切向综合偏差；(2)步骤(I)中，活动半齿测量齿轮随固定半齿测量齿轮转动的同时，受预加微扭矩作用，在与产品齿轮保持微力接触的状态下相对于固定半齿测量齿轮转动，测量并记录传动中活动半齿测量齿轮与固定半齿测量齿轮之间的相对转角值，得到产品齿轮另一侧齿面的切向综合偏差；(3)依据齿轮副的无侧隙传动原理及步骤(2)测得的活动半齿测量齿轮与固定半齿测量齿轮之间的相对转角值，得到产品齿轮的径向综合偏差。本技术技术方案所述的半齿测量齿轮的结构特点是在齿轮的横剖面内，齿轮轮齿仅具有传统测量齿轮轮齿对称中线一侧的半个轮齿，对称中线另一侧的半个轮齿及其与之相连的部分轮缘被切去，形成半齿槽；在齿轮的轴剖面内，齿轮仅具有传统测量齿轮轴向对称平面一侧的轮辐和轮毂，轴向对称平面另一侧的轮辐和轮毂被切去，形成空腔；沿齿轮轴线方向，轮齿的半个齿宽与轮辐和轮毂相连，另半个齿宽悬伸。将一个半齿测量齿轮轮齿的悬伸端插入另一个半齿测量齿轮的半齿槽组成“全齿”测量齿轮后，两半齿测量齿轮能绕公共轴线微角转动，使得所组成的测量齿轮成为齿槽宽(或齿厚)可变的测量齿轮。本技术技术方案所述的两半齿测量齿轮之间的相对微角转动的转角范围由两半齿测量齿轮的形状、尺寸及其偏差决定，其值应使得两半齿测量齿轮的两个齿面能与产品齿轮考虑制造偏差及可能的毛剌或局部损伤情况下的轮齿两侧齿面相接触。由于上述技术方案的运用，与现有技术相比，本技术具有以下优点I、本技术提供的测量齿轮由两个半齿测量齿轮组成，该两个半齿测量齿轮组合成测量齿轮后再进行最终精加工，既能维持现有传统测量齿轮的加工精度，又不存在额外的加工难度，也不会明显增加测量齿轮的制造成本。2、本技术提供的组成测量齿轮的半齿测量齿轮，其轮齿沿齿宽方向一半与轮辐和轮毂相连、一半悬伸，由于测量齿轮与产品齿轮在单面或双面啮合测量过程中仅需保持微力接触，所以上述结构不存在强度和刚度问题。3、本技术提供的由两个半齿测量齿轮组成的测量齿轮，其实质相当于一个齿厚(或齿槽宽)可变的测量齿轮，由于该齿轮在适当的固定中心距下能与产品齿轮保持双面接触，设计时仅需保证该齿轮能与产品齿轮的整个有效齿廓相接触，而无需考虑齿厚的影响，所以，设计和制造相对于现有测量齿轮而言更简单。4、本技术提供的测量齿轮的轮齿两侧齿面分别属于两个半齿测量齿轮，两个半齿测量齿轮同轴安装，其中一个与轴固定连接，另一个与轴活动连接，且两者之间能微角转动。这种结构的优点，一是使与轴固连的半齿测量齿轮通过单面啮合传动，驱使产品齿轮转动一周，测量并记录与轴固连的半齿测量齿轮和产品齿轮的转角变化情况，能获得产品齿轮一侧齿面的切向综合偏差(这相当于传统的单面啮合测量)；二是能通过预加在两个半齿测量齿轮之间的微扭矩，使与轴活套的半齿测量齿轮与产品齿轮的另一侧齿面保持 微力接触，测量并记录上述情况下与轴活套和与轴固连的两个半齿测量齿轮之间的相对转角，据此能导出产品齿轮另一侧齿面的切向综合偏差；三是根据齿轮副无侧隙传动原理及上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量齿轮，其特征在于：包括两个轮齿为单侧齿面的半齿测量齿轮，所述的半齿测量齿轮它们同轴安装，相互配合组成一个全齿测量齿轮，其中的一个为与轴固定连接的固定半齿测量齿轮，另一个与轴活套连接的活动半齿测量齿轮；所述的固定半齿测量齿轮与活动半齿测量齿轮之间具有相对的微角转动量；安装时，在两个半齿测量齿轮之间预加微扭矩；在固定半齿测量齿轮与产品齿轮的一侧齿面单面啮合传动时，活动半齿测量齿轮在微扭矩的作用下与产品齿轮的另一侧齿面保持微力接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱志良，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：实用新型
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