[实用新型]基于双面啮合的齿轮单项误差现场快速测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮双面啮合测量装置，属于精密测试技术及仪器、齿轮测量技术领域。

背景技术

目前应用在生产车间的齿轮快速现场测量仪器通常都采用双啮仪。传统的双啮仪主要由固定拖板、浮动拖板、底座、测量齿轮、被测齿轮、测微表等部分组成。被测齿轮与测量齿轮分别装于浮动拖板和固定拖板的心轴上，两齿轮借弹簧的作用即可实现双面啮合，又可在测量过程中实现双啮中心距的变动。随着计算机技术的发展，传统的双啮仪中引入了计算机数字控制及误差数据智能处理技术，发展成为智能化的双啮仪。它将传统双啮仪上的测微表换成电子测微传感器，能实现误差数据的采集和计算处理。智能双啮仪与传统双啮仪相比较，在智能化程度上提高了，二者测量原理基本相同，最后都可以获取齿轮的径向综合总偏差和一齿径向综合偏差等。

齿轮双啮测量有其独特的优点，测量原理简单、测量效率高、操作维护方便、对环境无严格要求，被广泛应用于中小模数齿轮的现场检测。

目前的双啮仪也存在不足：不能获取齿轮的单项偏差，如：齿廓偏差、齿距偏差等。

齿轮单项偏差通常是由单项测量获取得到的，单项测量是齿轮误差传统的测量方法。单项误差测量的优点主要有:单项测量的仪器品种很多，可以测量的误差项目很多等。其缺点主要有：对环境要求很高，通常都是精控室的条件下进行测量的，很难适应现场复杂的环境；并且单项测量效率低，无法实现快速测量；再有就是与传动状态不符。单项测量时把各单项误差独立看待，但实际上各单项误差是相互影响、相互补偿的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的齿轮双面啮合测量装置，该装置能够测量齿轮的齿廓偏差、齿距偏差等单项偏差。

本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型是基于齿轮双面啮合测量原理，齿条测头与被测齿轮双面啮合运动。被测齿轮、圆光栅与被测齿轮轴系同轴安装，通过圆光栅精确控制被测齿轮旋转角度，同时记录旋转角度数据。使用微位移传感器测量齿条测头沿被测齿轮径向的位移量，以及齿条测头在切向的位移量，通过相关数据处理可以得到被测齿轮的单项偏差。

本测量装置主机包括被测齿轮、被测齿轮轴系、花岗石底座、水平移动部件、垂直移动部件、二维移动测量平台。被测齿轮轴系2与水平移动部件4分别安装在花岗石底座3上，被测齿轮1安装在被测齿轮轴系2上。垂直移动部件5安装在水平移动部件4之上，二维移动测量平台6与垂直移动部件5相连。

所述的被测齿轮轴系2包括齿轮轴芯7、主轴套8、保持架9、主轴10、电机支架11、联轴器一12、伺服电机一13、锁紧螺母14、轴向压环15、端面保持环一16、滚珠17、端面保持架二18、圆光栅19、圆光栅读数头20。齿轮轴芯7固定安装在主轴10上，与主轴10同轴回转。主轴10与主轴套8之间装有保持架9和滚珠17，保持架9上端装有端面保持环二18和滚珠17，保持架9下端装有端面保持环一16和滚珠17，轴向压环15位于端面保持环一16下方，与主轴10同轴，并采用两个锁紧螺母14进行轴向压紧。电机支架11固定在主轴套8上，伺服电机一13固定在电机支架11上。主轴10通过联轴器一12与伺服电机一13的输出轴相连。圆光栅8（Renishaw公司产品）固定安装在主轴10上，与其同轴回转，两个圆光栅读数头20固定在主轴套8上。

所述的水平移动部件4包括一个手轮21，电动引动器一22（日本THK产品，型号为KR45H10A），光栅固定座23，水平长光栅直尺24，水平长光栅读数头25，支架26。电动引动器一22由电机托架27，前端支撑座28，移动工作块29，螺母滑块30，滚珠丝杆31，外侧轨道32，后端支撑座33组成。电机托架27，前端支撑座28，外侧轨道32，后端支撑座33固定在一起，滚珠丝杆31安装在前端支撑座28和后端支撑座33中间，螺母滑块30与滚珠丝杆31通过螺纹配合在一起，旋转滚珠丝杆31，可以使螺母滑块30沿外侧轨道32滑动。移动工作块29固连在螺母滑块30上，这样可以实现一起运动。手轮21与滚珠丝杆31相连，可以手动驱动滚珠丝杆31旋转运动。电动引动器一22水平安装在花岗石底座3上，支架26通过螺栓与电动引动器一22的移动工作块29相连，可实现一起运动。水平长光栅直尺24通过光栅固定座23与花岗石底座3相连，水平长光栅读数头25与支架26相连。在水平移动部件4中，旋转手轮21可以实现支架26和水平长光栅读数头25水平移动，水平长光栅直尺24静止不动，水平长光栅读数头25与水平长光栅直尺24两者的相对运动距离可以通过信号输出，并进行采集。