[发明专利]锥齿轮齿厚测量仪

说明书

技术领域

本发明属于机械领域，涉及齿轮测量技术，特别是涉及一种锥齿轮齿厚测量仪。

背景技术

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Δγ_α，和轮冠距的实际偏差ΔH及背锥角的实际偏差Δδv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。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明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，本发明采用的技术方案是：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R_p1，设定辅助钢球半径其中：R_p1为待测齿厚位置p的节锥母线长；R为被测锥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R_p，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S_p，