[发明专利]一种测量齿轮及其测量方法

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明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。

为达到上述发明目的，本发明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。

本发明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。

本发明技术方案还包括：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。

本发明提供一种测量齿轮用于齿轮单/双面啮合测量的方法，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：

（1）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（1）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；