專利名稱：嚙合線大規格齒輪測量中心的制作方法
技術領域：
本發明應用于大型齒輪測量技術領域，特別涉及一種嚙合線大規格齒輪測量儀。
技術背景齒輪齒廓測量通常采用基圓展成法。基圓展成法系根據漸開線形成原理，漸開線上某一點的曲率半徑等于基圓上形成漸開線的起點到曲率半徑與基圓切點間的弧長。基于該方法的齒廓測量儀器在進行齒廓測量時，采用兩軸聯動，測頭沿著被測齒輪的切線朝著離開X軸中心的方向上運動，在進行左右齒面齒廓測量時，測量儀器的X軸很長，這就增加了測量儀器的尺寸。
發明內容本發明的目的就是要克服采用基圓展成法測量大型齒輪齒廓偏差時齒輪測量中心切向行程過大的不足之處，從而提供一種嚙合線大規格齒輪測量中心，具有布局優化、測量精度高的優點。所述目的是通過如下方案實現的一種嚙合線大規格齒輪測量中心，包括用于固定待測齒輪的C軸，所述C軸為旋轉軸，還包括對待測齒輪齒廓進行采集數據的傳感測頭，所述傳感測頭由控制系統控制沿待測齒輪的嚙合線方向運動。還包括置于C軸一測的X軸和Y軸，X軸上安裝X軸滑塊，Y軸上安裝Y軸滑塊，工作時X軸與Y軸滑塊的相對位置固定并且所述X軸置于Y軸滑塊的正上方；所述X軸滑塊實現沿待測齒輪的切向運動，所述Y軸滑塊實現沿待測齒輪的徑向運動；所述傳感器測頭固定安裝在X軸滑塊上并通過X軸滑塊與Y軸滑塊配合運動實現其沿待測齒輪的嚙合線方向運動。還包括Z軸，所述X軸固定在Z軸滑塊上并可隨Z軸滑塊沿Z軸上下運動；所述Z 軸置于Y軸滑塊上并可隨Y軸滑塊實現沿待測齒輪的徑向運動。前面所述的X軸、Y軸、Z軸，在結構上即為導軌，X軸即為X方向(沿待測齒輪的切向)設置的導軌，Y軸即為Y向(沿待測齒輪的徑向)設置的導軌，Z軸即為Z向(豎直方向)設置的導軌。有所述滑塊設置在相應導軌上并可沿導軌滑動。本發明顯著縮短了測量儀器切向導軌尺寸，有效減小了齒輪測量中心的阿貝誤差，不存在測頭對正誤差，且齒廓偏差測量時切向行程減小，儀器切向及徑向均布局在垂直坐標軸上，最大限度地減小了阿貝誤差的影響，有效實現了儀器結構的最優化布局，提高了測量精度，量儀結構簡單，安裝定位及操作方便。
圖1是現有技術使用基圓展成齒廓測量方法的測量儀與本發明所述測量儀進行齒廓測量時顯示切向展開長度的對比示意圖。
3[0011]圖2是本發明測量儀的結構示意圖。圖3是本發明測量儀的左視圖。圖4是本發明測量儀的俯視圖。其中，I-C軸；2-Y軸滑塊；3-Z軸滑塊；4-X軸滑塊；5-Y軸；6-Ζ軸；7-Χ軸；8-傳感測頭。
具體實施方式
以下結合附圖詳細闡述本發明優選的實施方式。現以齒輪左齒面齒廓偏差測量時的工作過程為例說明本發明的工作過程首先確定測量時Z軸的位置，保證其整個測量過程中不動；然后根據嚙合原理，C軸順時針旋轉一個壓力角(即20度)的同時X軸滑塊負向、Y軸滑塊負向三軸聯動運動到起測位置；由起測位置，C軸逆時針旋轉一個由已知參數計算出的起測位置到終測位置的轉角，同時與X軸正向、Y軸正向三軸聯動到終測位置，接觸點的軌跡即為一條齒廓曲線，在運動過程中實時采集切向、徑向、傳感器測頭，以及為獲取齒廓面上不同位置的坐標所需的微小轉角數據， 此時測頭的數據即可反映齒輪齒廓偏差的大小。其中旋轉軸(C軸)的作用保證待測齒輪的旋轉角度。徑向運動軸(Y軸)的作用齒廓偏差測量時確定基圓位置，完成齒廓偏差測量、決定測頭沿被測工件徑向位移運動精度的測量軸，實現Y軸滑塊的精確定位垂直運動軸(Ζ軸)的作用齒向偏差測量時Z軸滑塊的精確定位。切向運動軸(X軸)的作用完成齒廓偏差測量、決定測頭沿齒廓端截面嚙合線展成位移運動精度的測量軸，實現齒廓偏差測量時X軸滑塊的精確定位。本發明采用C軸、X軸、Y軸三軸聯動控制，使傳感器測頭由起測位置沿著嚙合線方向運動到終測位置。圖1是現有技術采用基圓展成齒廓測量法的測量儀與本發明嚙合線大規格齒輪測量儀進行齒廓測量時顯示切向展開長度的對比示意圖。由圖可知本發明所述測量儀的切向展開長度明顯小于現有技術的測量儀。圖1中左、k右——現有測量儀測量時左右齒面起測位置Bp Bt——現有測量儀測量時左右齒面終測位置——本發明測量儀測量時左右齒面起測位置——本發明測量儀測量時左右齒面終測位置Li、Lr——現有測量儀測量時左右齒面切向展開長度Lla, Lra——本發明測量儀測量時左右齒面切向展開長度球形測頭首先運動到嚙合線與分度圓交點A，采用X軸、Y軸、C軸三軸聯動運動到左右齒面起測位置A^pAjef處，然后，球形測頭沿著嚙合線方向三軸聯動運動到左右齒面終測位置Bt^Bjeatj此時，球形測頭的軌跡是一條漸開線。控制系統控制X軸滑塊與Y軸滑塊按目標軌跡運動的方法是公知的，通過X軸滑塊與Y軸滑塊配合使傳感器測頭實現沿待測齒輪嚙合線運動的方法也是公知的，在此不再贅述。傳感器測頭實現嚙合線運動過程中實時切向、徑向、傳感器測頭，以及為獲取齒廓面上不同位置的坐標所需的微小轉角數據的采集、傳輸、計算及由此得到齒輪齒廓偏差大小的最終數據，這一方法是公知的。也就是說，只要提示控制測頭實現嚙合線方向運動，本領域人員自然可以根據現有技術實現測頭的嚙合線方向運動，同時根據現有技術得到目標測量結果。本實施方式只是對本專利的示例性說明而并不限定它的保護范圍，本領域人員還可以對其進行局部改變，只要沒有超出本專利的精神實質，都視為對本專利的等同替換，都在本專利的保護范圍之內。
權利要求1.一種嚙合線大規格齒輪測量中心，包括用于固定待測齒輪的C軸，所述C軸為旋轉軸，還包括對待測齒輪齒廓進行采集數據的傳感測頭，其特征在于所述傳感測頭由控制系統控制沿待測齒輪的嚙合線方向運動。
2.根據權利要求1所述的嚙合線大規格齒輪測量中心，其特征在于還包括置于C軸一測的X軸和Y軸，X軸上安裝X軸滑塊，Y軸上安裝Y軸滑塊，工作時X軸與Y軸滑塊的相對位置固定并且所述X軸置于Y軸滑塊的正上方；所述X軸滑塊實現沿待測齒輪的切向運動， 所述Y軸滑塊實現沿待測齒輪的徑向運動；所述傳感器測頭固定安裝在X軸滑塊上并通過 X軸滑塊與Y軸滑塊配合運動實現其沿待測齒輪的嚙合線方向運動。
3.根據權利要求2所述的嚙合線大規格齒輪測量中心，其特征在于還包括Z軸，所述X 軸固定在Z軸滑塊上并可隨Z軸滑塊沿Z軸上下運動；所述Z軸置于Y軸滑塊上并可隨Y 軸滑塊實現沿待測齒輪的徑向運動。
專利摘要本實用新型克服采用基圓展成法測量大型齒輪齒廓偏差時齒輪測量中心切向行程過大的不足之處，從而提供一種嚙合線大規格齒輪測量中心，具有布局優化、測量精度高的優點。它包括用于固定待測齒輪的C軸，所述C軸為旋轉軸，還包括對待測齒輪齒廓進行采集數據的傳感測頭，所述傳感測頭由控制系統控制沿待測齒輪的嚙合線方向運動。本實用新型顯著縮短了測量儀器切向導軌尺寸，有效減小了齒輪測量中心的阿貝誤差，不存在測頭對正誤差，且齒廓偏差測量時切向行程減小，儀器切向及徑向均布局在垂直坐標軸上，最大限度地減小了阿貝誤差的影響，有效實現了儀器結構的最優化布局，提高了測量精度，量儀結構簡單，安裝定位及操作方便。
文檔編號G01B21/20GK202255344SQ20112034239
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者史海娟, 周廣才, 孫巖, 馬超倫 申請人:哈爾濱精達測量儀器有限公司