[发明专利]一种采用相对法实现大齿轮齿距偏差测量的方法

说明书

本发明涉及大齿轮测量技术领域，具体涉及一种采用相对法实现大齿轮齿距偏差测量的方法。本发明方法由于无需调整测头角度，就消除了由于角度调整带来的精度损失，进一步保障了测量精度；同时，本发明方法是使用的设备简单，操作方便，测头与X轴角度固定放置，无需调整测头角度，因此设备构建简单，也可利用现有的双读数测头的齿距相对法自动检测仪来实现；该方法普遍适合于齿轮测量仪器的齿距测量；不仅限于大齿轮齿距的测量，亦可用于常规齿轮的齿距测量。

技术领域

本发明涉及大齿轮测量技术领域，具体涉及一种采用相对法实现大齿轮齿距偏差测量的方法。

背景技术

齿轮齿距偏差是评定齿轮传动质量的重要指标之一，在齿轮精度等级标准中齿距偏差是齿轮精度的必检项目之一。齿轮齿距偏差测量方法分为绝对测量法和相对测量法两种。

目前国内外对于常规齿轮齿距一般采取绝对测量法。绝对测量法测量装置由角度测量装置和单测头组成。测量齿距偏差时，将测头调整到被测齿的齿面中部，并与被测齿面相接触，记录当前齿面对应的角度与测头示值；然后测头退出，回转台旋转一个齿距角，测头再次进入齿槽与下一个齿的齿面中部接触，记录下一个齿面用角度和测头示值表示的绝对坐标位置；依次测量全部齿面的位置，从而计算出每一个齿实际位置与理论位置的偏差。随着被测齿轮直径的增大，相同精度等级的齿距误差随直径呈对数曲线增加，而因绝对测量法的角度测量不确定度引起的齿距测量误差随直径线性增加，因此绝对法测量不能满足大齿轮齿距测量要求。

根据采用的测头形式不同相对测量法分为三种：基于固定无感知元件的定位测头和单读数测头的相对测量法，基于带测力感知元件的定位测头和单读数测头的相对测量法和基于双读数测头的齿距相对测量法。

其中基于固定无感知元件的定位测头和单读数测头的相对测量法典型仪器有传统的万能测齿仪和手持式齿距测量仪。由于定位测头无测力感知，所以仅适合于手动测量。

基于测力感知元件的定位测头和单读数测头的相对测量法的典型仪器有传统的自动相对法齿距测量仪。这类仪器的基本结构与不带测力感知定位测头型的不同之处在于齿轮的旋转运动由分度控制机构自动控制，测量时，齿轮旋转齿面靠上定位测头，当测力达到设定值时，触发读数测头获取示值。该方法合适于手动测量与自动测量方式。存在的问题是，手动或自动测量时，由于每次定位测头的测力有偏差，从而引起齿距测量误差。

基于双读数测头的相对测量法典型仪器的主体结构包括两个测头，利用双测头的读数差来计算齿距偏差。由于不需要角度测量，基于双读数头的齿距相对测量法特别适合大齿轮齿距自动化测量。但其存在的问题是：当双测头延伸线不过齿轮的回转中心或者位置不对称时，不对中误差和不对称误差将引起齿距测量误差。

由于相对法的精度不高，因此目前国内外对于高精度齿轮齿距偏差的相对测量法应用较少。

发明内容

本发明在要提供一种采用相对测量法进行大齿轮齿距高精度测量的方法，以克服现有技术存在的精度不高的问题。

为了克服现有技术存在的问题，本发明的解决方案是：

一种采用相对法实现大齿轮齿距误差测量的方法，包括以下步骤：

第一步：建立测量坐标系O_xy，工件回转中心与测量坐标系中心重合，被测齿轮齿数为Z，齿高中部的分圆半径为r，端面压力角为α_t，双测头分别与X方向存在固定夹角γ_A和γ_B，计算得到齿距角θ和双测头理论间距s：

第二步：调整测量机的双测头间距为s，保证双测头同时进入齿槽分圆位置并与两相邻同侧齿廓接触；

第三步：以该齿距为初始理论齿距值，该齿距为第一齿距，误差为0，读取双测头的读数(P_A0,P_B0)；