[发明专利]一种适于评定渐开线测量仪器的大尺寸渐开线样板设计方法

权利要求书

1.一种适于评定渐开线测量仪器的大尺寸渐开线样板设计方法，其特征在于：采取的是曲线圆弧来代替大齿轮的标准理论渐开线齿廓，通过计算圆弧与理论渐开线之间的偏差可以得到双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差，通过调整标准块的检测圆弧半径r_c和定心轴轴心与基准块检测圆弧的圆心之间的中心距O₁O₂产生不同尺寸的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板；

大尺寸渐开线样板——双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的结构包括以下几部分：标准块圆弧中心轴(1)，定心轴(2)，标准块(3)，基体(4)；定心轴(2)两端有用于装卡定位的高精度顶尖孔，标准块圆弧中心轴1与定心轴2相互平行，标准块(3)的中心线与标准块圆弧中心轴(1)的轴线重合，两块基体(4)对称且平行地分布在标准块(3)的两侧；标准块(3)两边的圆弧面半径对应检测圆弧半径r_c，标准块圆弧中心轴(1)与定心轴(2)之间的距离对应着的中心距O₁O₂，通过设计这两个参数就得到对应不同齿轮的大尺寸渐开线样板；

双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的原理误差δ_p，即曲线圆弧与大齿轮的标准理论渐开线之间的偏差的计算是根据电子展成法来实现的，即

其中r_b表示双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板所模拟的齿轮的基圆半径；

r_p表示大齿轮测量仪的测头半径；

r_c表示标准块圆弧的半径；

C表示定心轴轴心与标准块圆弧的圆心之间的距离；

ε表示双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的旋转角度；

标准块圆弧的半径r_c根据以下公式计算：

其中r_b表示双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板可校准的齿轮的基圆半径；

r_c表示标准块圆弧的半径；

Z表示双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板可校准的齿轮的齿数；

所述的定心轴轴心与标准块圆弧的圆心之间的距离C根据以下公式计算：

C＝0.9962r_b+0.0293(r_c+r_p) (3)

其中r_b表示双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板可校准的齿轮的基圆半径；

r_p表示大齿轮测量仪的测头半径；

r_c表示标准块圆弧的半径。

2.根据权利要求1所述的一种适于评定渐开线测量仪器的大尺寸渐开线样板设计方法，其特征在于：

步骤一：在装卡双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板之前，齿轮测量中心的悬臂纵向推到一个适当位置，将样板定心轴一个端面的顶尖孔安装在齿轮测量中心的下顶尖，保持样板垂直，将齿轮测量中心的悬臂纵向向下移动，使上顶尖下降，直到上顶尖与样板定心轴另一个端面的顶尖孔配合，最后通过微调悬臂的上下位置确保样板已在下顶尖与上顶尖之间夹紧；在开始测量之前必须检查上顶尖的定中状态，保证样板的测量中心轴与齿轮测量仪器的上下顶尖轴的同轴度；

步骤二：由齿轮参数设计双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的结构参数；根据表1中的齿轮参数计算出合适的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的尺寸，包括公式(4)计算的基准块检测圆弧半径，公式(5)计算的样板中定心轴与基准块测量中心轴之间的距离，其中测头半径r_p选用3mm；根据大齿轮及双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的参数由式(1)计算出理论上的测量数值，并用图像表示出理论的双驼峰曲线；

步骤三：根据表1中的齿轮参数设置大齿轮测量仪器的测量程序，运行齿轮测量中心使测头扫描基准块圆弧面进行渐开线齿廓测量，并保存测量结果；

步骤四：将步骤三中的大齿轮测量仪器的测量结果曲线与步骤二中计算得到的双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板的理论原理误差曲线进行比对分析，计算两者之间的差值，最后得到评定齿轮测量仪器的误差评定曲线。