[发明专利]锥齿轮副安装距测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种锥齿轮副安装距测量装置及测量方法，属于航空发动机装配技术领域，锥齿轮副安装距测量装置设置了模拟主动锥齿轮工作状态的第一核心轴、模拟从动锥齿轮工作状态的第二核心轴以及通过球形件接触配合的第一芯棒和第二芯棒，第一芯棒的轴线与第二芯棒的轴线相交于球形件的球心，将安装距的空间位置即锥齿轮轴线交点的空间位置转化为可测量的尺寸，解决了安装距测量不准确、无法反应实际工作状态且测量周期长的问题。上述测量装置适用于锥齿轮轴线成任意角度时安装距的测量，采用补偿、限位的方法，有效还原锥齿轮工作状态；测量数据少，操作方法简单，准确地测出主动锥齿轮安装距和从动锥齿轮安装距，确保调整垫选配正确、齿隙真实。

技术领域

本发明涉及航空发动机装配领域，特别地，涉及一种锥齿轮副安装距测量装置及测量方法。

背景技术

航空发动机变速机构中常用到锥齿轮副，为保证锥齿轮副处于理想位置、齿轮啮合正常，需补偿机匣实际安装距与齿轮理论安装距的差值。准确测量机匣安装距是一道关键工序。轴线交角为90°的锥齿轮副安装距测量方法，参照图1，推动主动芯棒11，使主动芯棒11与从动芯棒12刚好接触，测量X1；推动从动芯棒12，使从动芯棒12与主动芯棒11刚好接触，测量Y2，则机匣主动锥齿轮处安装距A＝L1+X1+D1/2，从动齿轮安装距为B＝L2+Y2+D2/2，即安装距为轴的厚度+轴的半径+轴向活动量的总和。

航空发动机为追求高推重比，设计的尺寸越来越小，锥齿轮副轴线夹角越来越多采用非直角结构，非直角结构不能直接采用上述方法测量。现阶段多采用三坐标的方法测量安装距，但三坐标测量存在很多问题：1、基准不同，容易产生误差；2、未带轴承测量，不能克服轴承轴向游隙而反映出的实际工作状态；3、由于设备、人员差异造成的测量误差；4、测量周期长，测量较为复杂。上述方法无法准确地测量安装距，导致调整垫的理论尺寸与实际差别很大，齿隙明显偏离，并且测量周期长而影响了装配进度。

发明内容

本发明提供了一种锥齿轮副安装距测量装置及测量方法，以解决锥齿轮副轴线夹角为非直角结构时采用三坐标方法测量安装距不准确、无法反映实际工作状态且测量周期长的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种锥齿轮副安装距测量装置，包括用于模拟锥齿轮工作状态的模拟机构以及用于将锥齿轮副的轴线交点的空间位置转化成可测量尺寸的辅助机构；模拟机构包括用于模拟主动锥齿轮工作状态的第一核心轴以及用于模拟从动锥齿轮工作状态的第二核心轴，第一核心轴穿过主动锥齿轮轴承并与机匣相对配合以夹持固定主动锥齿轮轴承的两端面，第二核心轴穿过从动锥齿轮轴承并与机匣相对配合以夹持固定从动锥齿轮轴承的两端面；辅助机构包括穿过第一核心轴并固定于机匣内的第一芯棒以及穿过第二核心轴的第二芯棒，第一芯棒与第二芯棒通过球形件接触配合，第一芯棒的轴线与第二芯棒的轴线相交于球形件的球心。

进一步地，第一芯棒上设有凹槽，球形件设置于第二芯棒的底端，球形件与凹槽的底面和一侧面分别相切配合。

进一步地，第一芯棒上设有凹槽，球形件固定于凹槽的一端且与凹槽的底面和一侧面分别相切，第二芯棒的底端端面与球形件相切配合且第二芯棒的轴线穿过球形件的球心。

进一步地，第一芯棒的横截面形状为多边形、圆形或椭圆形。

进一步地，球形件设置于第二芯棒的底端，第一芯棒的前端设有用于与球形件外形相匹配并与球形件接触配合的包覆件。

根据本发明的另一方面，还提供了上述锥齿轮副安装距的测量方法，包括以下步骤：依据主动锥齿轮与从动锥齿轮的轴线交点为圆心建立补偿圆；在主动锥齿轮的轴线上建立与补偿圆相切配合的第一辅轴，在从动锥齿轮的轴线上建立与补偿圆相切配合的第二辅轴；利用第一辅轴与第二辅轴分别与补偿圆相切配合的关系，将锥齿轮副的轴线交点的空间位置转化成可测量的尺寸；通过实际尺寸测量，分别获取主动锥齿轮与从动锥齿轮的安装距。