專利名稱:漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量方法和裝置的制作方法
本發(fā)明屬于機(jī)械制造中的測量方法和裝置，在該裝置中配上不同的讀數(shù)器，可以實(shí)現(xiàn)漸開線內(nèi)斜齒輪公法線不同精度的測量。
機(jī)械工業(yè)部八三年公布的“漸開線圓柱齒輪精度”(習(xí)慣上稱之為八三標(biāo)準(zhǔn))中，對平行軸傳動漸開線圓柱齒輪及其齒輪付的誤差項(xiàng)目規(guī)定有22項(xiàng)，其中有2項(xiàng)是使用公法線的，其一公法線長度變動公差FW，它是反映傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確性的，其二公法線平均長度公差TW，它是反映齒厚的，雖然反映傳遞準(zhǔn)確性的還有其它檢測項(xiàng)目，反映齒厚的也有其它檢測項(xiàng)目，但是，由于公法線測量準(zhǔn)確，操作方便，測量精度高，所以，對工業(yè)上最常用的五、六、七、八級精度的外齒輪來說，最常用的檢測手段是公法線測量?？梢姽ň€測量在齒輪精度測量中，占據(jù)十分重要的地位。然而內(nèi)齒輪精度測量，目前僅僅能用跨球測量的M值來推算齒厚，內(nèi)斜齒輪公法線根本不能測量。所有這些不能不影響內(nèi)齒輪加工的精度，不能不影響內(nèi)齒輪進(jìn)入應(yīng)有的使用范圍。內(nèi)齒輪應(yīng)用比較廣，如礦山機(jī)械中、汽車上、中小型船用柴油發(fā)動機(jī)上等，在航天工業(yè)中得到應(yīng)用的諧波齒輪減速器，就是由內(nèi)齒輪構(gòu)成的，并且現(xiàn)在諧波齒輪減速器已用于普通工業(yè)，因此，內(nèi)斜齒輪測量是很有實(shí)際意義的。漸開線外齒輪公法線可以用公法線千分尺來測量，因?yàn)闈u開線外齒輪的齒面可以與量具的測量平面形成正確的相切接觸，這樣量具測量平面上的接觸點(diǎn)的法線，就是外齒輪的法線。內(nèi)齒輪則不然，它的齒面與任何物理平面都不能形成相切接觸，內(nèi)齒輪公法線測量的難點(diǎn)就在這里。
本發(fā)明的目的就在于對漸開線內(nèi)斜齒輪公法線提供一種測量方法和裝置。
本發(fā)明的目的是以如下方式完成的以內(nèi)齒輪-側(cè)齒形齒面上的一條直母線為公法線測量的一個(gè)接觸端，以另一側(cè)齒形某個(gè)齒面上的點(diǎn)為公法線測量的另一個(gè)接觸端，當(dāng)以這條直母線為軸轉(zhuǎn)動時(shí)，另一側(cè)齒形的那個(gè)齒面上的接觸點(diǎn)就發(fā)生連續(xù)變化，這個(gè)連續(xù)變化的點(diǎn)在齒面上是一條連續(xù)變化的平面曲線，這就使“掃描”尋找有了基礎(chǔ)條件。另外，從這個(gè)一維接觸點(diǎn)集的某瞬時(shí)接觸點(diǎn)到那條直母線之間的距離有如下規(guī)律這個(gè)距離隨瞬時(shí)接觸點(diǎn)的變化而變化，并且有極大值，當(dāng)這個(gè)距離是極大值時(shí)，直母線的通過該瞬時(shí)接觸點(diǎn)的法線就是漸開線內(nèi)斜齒輪齒面的公法線。因此可以采用“直線-點(diǎn)接觸方式”和以該直母線為軸線掃描尋找極大值的方法來測量公法線的值。為了實(shí)現(xiàn)“直線-點(diǎn)接觸方式”和軸線擺動掃描尋找極大值，需要一個(gè)特殊裝置，結(jié)構(gòu)如圖2所示，一個(gè)由帶有刃口LL的接觸桿、一個(gè)角度(與接觸桿的夾角)和伸出長度都可以調(diào)整的支撐桿，與帶有測量觸頭的讀數(shù)器所組成。本發(fā)明把接觸桿與支撐桿組成的這種結(jié)構(gòu)稱之為“T”狀構(gòu)形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明公法線長度測量的兩端，一端是線接觸，另一端是點(diǎn)接觸，以接觸線為軸擺動測量，擺動時(shí)接觸線與接觸點(diǎn)之間的距離在變化，以其極大值作為公法線的測量值。如用千分表表頭作為“T”狀構(gòu)形裝置的讀數(shù)器，則公法線的測量精度可以達(dá)到目前外齒輪公法線千分尺的精度，即目前外齒輪公法線測量的最高精度。如果用氣動量儀的測量頭作為“T”狀構(gòu)形裝置的測量頭，測量精度比千分表的測量精度高。這是外齒輪公法線測量所不能達(dá)到的。本發(fā)明指出的內(nèi)斜齒輪公法線測量可以不受齒寬限制(個(gè)別輕載齒輪齒寬過窄，屬于例外)。本發(fā)明解決了以往漸開線內(nèi)斜齒輪公法線不能測量的難題，本測量方法及測量裝置不僅測量精度高，操作方便，構(gòu)造簡單，由于內(nèi)直齒輪是內(nèi)斜齒輪的特例，所以本發(fā)明測量方法和“T”狀構(gòu)形裝置也可以直接用于內(nèi)直齒輪公法線測量。
圖1是漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量方法示意圖。
圖2、圖3是漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是漸開線內(nèi)直齒輪公法線測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合附圖對發(fā)明作進(jìn)一步描述結(jié)合圖1進(jìn)一步描述漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量方法。以漸開線內(nèi)斜齒輪一側(cè)齒形齒面上的一條直母線LL作為測量接觸的一端，以另一側(cè)齒形的某一個(gè)齒面上的點(diǎn)A′作為測量接觸的另一端，測量時(shí)使“T”狀構(gòu)形裝置中的讀數(shù)器的測量觸頭與該點(diǎn)接觸，以該直母線為軸轉(zhuǎn)動，另一側(cè)齒形齒面上的點(diǎn)就發(fā)生連續(xù)的變化，從接觸點(diǎn)到該直母線之間的距離也發(fā)生連續(xù)變化，把測出的從接觸點(diǎn)到直母線之間的距離的最大值作為漸開線內(nèi)斜齒輪公法線的測量值，這里AB就是漸開線內(nèi)斜齒輪公法線的測量值。
附圖2，一個(gè)帶有刃口LL的接觸桿〔1〕，接觸桿〔1〕用緊固螺釘連接在一個(gè)角度(與接觸桿〔1〕夾角)和伸出長度都可以調(diào)整的支撐桿〔2〕的一端，一個(gè)帶有測量觸頭A的讀數(shù)器〔3〕，讀數(shù)器〔3〕的表?xiàng)U用緊固螺釘〔5〕連接在支撐桿〔2〕的另一端，這里讀數(shù)器〔3〕的表?xiàng)U被固定定位后必須平行于接觸桿〔1〕刃口LL，支撐桿〔2〕在讀數(shù)器〔3〕與接觸桿〔1〕之間的部分的長度可以調(diào)整，調(diào)整好后，用緊固螺釘〔4〕銷死?！癟”狀構(gòu)形裝置的調(diào)整使用之前要根據(jù)被測齒輪的基圓螺旋角調(diào)整一下支撐桿〔2〕的角度，使支撐桿〔2〕與接觸桿〔1〕夾角接近基圓螺旋角的余角為好，但是如果這個(gè)夾角有誤差，并不影響最終測量的準(zhǔn)確性;根據(jù)被測齒輪的模數(shù)和測量時(shí)你準(zhǔn)備使用的跨齒數(shù)調(diào)整好支撐桿〔2〕的伸出長度，然后用長度測量裝置(如長度千分尺)，通過測量刃口LL到讀數(shù)器〔3〕的測頭A之間距離來校對讀數(shù)器〔3〕的零點(diǎn)。“T”狀構(gòu)形裝置的使用測量時(shí)用大姆指和中指捏住接觸桿〔1〕的兩端的半球形桿頭，并使接觸桿〔1〕的刃口LL與齒輪某一側(cè)齒形齒面呈線接觸定位(即與直母線接觸)，使讀數(shù)器〔3〕的測量頭A與另一側(cè)齒形齒面接觸。然后以刃口LL為軸進(jìn)行擺動測量，測出齒面上直母線到另一側(cè)齒面與測頭接觸點(diǎn)之間的距離的極大值，以該極大值作為公法線長度的測量值。該值在“T”狀構(gòu)形裝置上反映為圖2中AB。
結(jié)合附圖3、附圖4，一個(gè)帶有刃口LL的接觸桿〔1〕，一個(gè)伸出長度可以調(diào)整的支撐桿〔2〕，接觸桿〔1〕與支撐桿〔2〕之間為固定夾角，附圖3為銳角，附圖4為直角，一個(gè)帶有測量頭A的讀數(shù)器〔3〕，讀數(shù)器〔3〕的表?xiàng)U與支撐桿〔2〕用緊固螺釘鎖緊。這里讀數(shù)器〔3〕的表?xiàng)U與接觸桿〔1〕的刃口LL平行?！癟”狀構(gòu)形裝置的調(diào)整根據(jù)被測齒輪的模數(shù)和測量時(shí)你準(zhǔn)備使用的跨齒數(shù)調(diào)整好支撐桿〔2〕的伸出長度，然后用長度測量裝置(如長度千分尺)，通過測量刃口LL到讀數(shù)器〔3〕的測量頭A之間的距離來校對讀數(shù)器〔3〕的零點(diǎn)?！癟”狀構(gòu)形裝置的使用測量時(shí)用大姆指和中指捏住接觸桿〔1〕的兩端半球形桿頭，并使接觸桿〔1〕的刃口與齒輪某一側(cè)齒形齒面呈線接觸定位(即與直母線接觸)，使讀數(shù)器〔3〕的測量頭A與另一側(cè)齒形齒面接觸。然后以刃口LL為軸進(jìn)行擺動測量，測出齒面上直母線到另一側(cè)齒面與測量頭接觸點(diǎn)之間距離的極大值。以該極大值作為公法線長度的測量值。該值在“T”狀構(gòu)形量具上反映為圖3中AB。
權(quán)利要求
1.一種漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量方法。其特征是以漸開線內(nèi)斜齒輪一側(cè)齒形齒面上的一條直母線LL作為測量接觸的一端，以另一側(cè)齒形的某個(gè)齒面上的點(diǎn)A′作為測量接觸的另一端，以該直母線LL為軸擺動，另一側(cè)齒形齒面上的接觸點(diǎn)就發(fā)生連續(xù)的變化。從接觸點(diǎn)A′到該直母線LL之間的距離也發(fā)生連續(xù)變化，把測出的從接觸點(diǎn)到直母線之間的距離的最大值A(chǔ)B作為漸開線內(nèi)斜齒輪公法線的測量值。
2.一種漸開線內(nèi)斜齒輪公法線測量裝置，其特征是由一個(gè)帶有刃口LL的接觸桿〔1〕用緊固螺釘〔4〕連接在支撐桿〔2〕的一端，一個(gè)帶有測量觸頭A的讀數(shù)器〔3〕，讀數(shù)器〔3〕的表?xiàng)U用緊固螺釘〔5〕連接在支撐桿〔2〕的另一端。
3.如權(quán)利要求
2所述的漸開線內(nèi)斜齒輪測量裝置，其特征在于所說的支撐桿〔2〕與接觸桿〔1〕之間的夾角以及支撐桿〔2〕在讀數(shù)器〔3〕與接觸桿〔1〕之間的部分的長度都可以調(diào)整，調(diào)整好后，用緊固螺釘〔4〕銷死。
4.如權(quán)利要求
2所述的漸開線內(nèi)斜齒輪測量裝置，其特征在于所說的支撐桿〔2〕與接觸桿〔1〕之間的夾角固定，支撐桿〔2〕在讀數(shù)器〔3〕與接觸桿〔1〕之間的部分的長度可以調(diào)整，調(diào)整好后，用緊固螺釘〔4〕銷死。
5.如權(quán)利要求
2所述的漸開線內(nèi)斜齒輪測量裝置，其特征在于所說的支撐桿〔2〕與接觸桿〔1〕之間的夾角為直角，支撐桿〔2〕在讀數(shù)器〔3〕與接觸桿〔1〕之間的長度可以調(diào)整，調(diào)整好后，用緊固螺釘〔4〕銷死。
專利摘要
本發(fā)明解決了以往漸開線內(nèi)斜齒輪公法線不能測量的難題。本測量方法及測量裝置不僅測量精度高，操作方便，構(gòu)造簡單，易于制造，而且如果用氣動量儀的測量頭作為“T”狀構(gòu)形裝置的測量頭，測量精度比千分表的測量精度高，這是外齒輪公法線測量所不能達(dá)到的。同時(shí)本發(fā)明指出的內(nèi)斜齒輪公法線測量可以不受齒厚限制(個(gè)別輕載齒輪，齒寬過窄，屬于例外)。
文檔編號G01B5/02GK86106759SQ86106759
公開日1987年5月6日 申請日期1986年10月18日
發(fā)明者楊國令 申請人:沈陽工業(yè)學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan