[发明专利]一种测量渐开线圆柱齿轮的齿轮参数的方法

权利要求书

1.一种测量渐开线圆柱齿轮的齿轮参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)设齿轮副由齿轮A和齿轮B组成，齿轮测量仪直接测量齿轮副中各齿轮的基本参数：

1-1)采用齿轮测量仪测量齿轮副中齿轮A的基本参数：

齿数Z_A、基圆直径d_bA、导程l_A，齿顶圆直径、齿根圆直径、齿廓曲线和齿向曲线；

1-2)采用齿轮测量仪测量齿轮副中齿轮B的基本参数：

齿数Z_B、基圆直径d_bB、导程l_B，齿顶圆直径、齿根圆直径、齿廓曲线和齿向曲线；

2)按照下列步骤对齿轮副的法向模数m_n、法向压力角α_n、螺旋角β、以及各齿轮的变位系数进行理论计算：

2-1)采用以下公式计算齿轮B的理论基圆直径d_bB理：

d_bA/d_bB理＝Z_A/Z_B

式中,d_bA为齿轮测量仪测量得出的齿轮A的基圆直径，d_bB理为齿轮B的理论基圆直径，Z_A为齿轮A的齿数，Z_B为齿轮B的齿数；

2-2)计算齿轮副的中心距a：

①采用三坐标测量机测量得出齿轮A的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标(x_A，y_A，z_A)，齿轮B的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标(x_B，y_B，z_B)；

②采用以下公式进行计算得出齿轮副的中心距a：

式中，x_A为齿轮A的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标中的X轴上的位置，x_B为齿轮B的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标中的X轴上的位置，y_A为齿轮A的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标中的Y轴上的位置，y_B为齿轮B的轴承座中心在变速器箱体的位置坐标中的Y轴上的位置；

2-3)采用以下公式计算齿轮副的端面模数m_t：

m_t＝2*a/(Z_A+Z_B)

式中，a为齿轮副的中心距，Z_A为齿轮A的齿数，Z_B为齿轮B的齿数；

2-4)采用以下公式计算齿轮副中齿轮A的基圆螺旋角β_bA：

l_A*tanβ_bA＝π*d_bA

式中，l_A为齿轮A的导程，d_bA为齿轮测量仪测量得出的齿轮A的基圆直径，β_bA为齿轮A的基圆螺旋角，π为圆周率；

2-5)采用下面公式迭代计算齿轮副的法向模数m_n，端面压力角α_t，螺旋角β：

①采用下面公式计算齿轮副的法向模数m_n

m_n＝m_t/cosβ

式中，m_n为齿轮副的法向模数，m_t为齿轮副的端面模数，β为齿轮副的螺旋角；

②采用下面公式计算齿轮副的端面压力角α_t：

tanβ_bA＝tanβ*cosα_t

式中，β为齿轮副的螺旋角，β_bA为齿轮副中齿轮A的基圆螺旋角，α_t为齿轮副的端面压力角；

③采用下面公式计算齿轮副的螺旋角β：

d_bA＝Z_A*m_n*cosα_t/cosβ

式中，m_n为齿轮副的法向模数，β为齿轮副的螺旋角，α_t为齿轮副的端面压力角，d_bA为齿轮测量仪测量得出的齿轮A的基圆直径，Z_A为齿轮A的齿数；

2-6)采用以下公式计算齿轮副的法向压力角α_n：

α_n＝arctan(tanα_t*cosβ)

式中，β为齿轮副的螺旋角，α_t为齿轮副的端面压力角；

2-7)采用两个直径均为d_p的量棒和千分尺分别测量出齿轮A的跨棒距为M_A，齿轮B的跨棒距为M_B；

2-8)计算各齿轮的量棒中心所在圆的端面压力角α_Mt：

①如果齿轮的齿数为偶数，按照以下公式分别计算出齿轮A的量棒中心所在圆的端面压力角α_MtA与齿轮B的量棒中心所在圆的端面压力角α_MtB：

式中，m_t为齿轮副的端面模数，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_A为齿轮A的齿数，d_p为量棒的直径，M_A为齿轮A的跨棒距；

式中，m_t为齿轮副的端面模数，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_B为齿轮B的齿数，d_p为量棒的直径，M_B为齿轮B的跨棒距；

②如果齿轮的齿数为奇数，按照以下公式分别计算出齿轮A的量棒中心所在圆的端面压力角α_MtA与齿轮B的量棒中心所在圆的端面压力角α_MtB：

式中，m_t为齿轮副的端面模数，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_A为齿轮A的齿数，d_p为量棒的直径，M_A为齿轮A的跨棒距；

式中，m_t为齿轮副的端面模数，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_B为齿轮B的齿数，d_p为量棒的直径，M_B为齿轮B的跨棒距；

2-9)计算各齿轮的变位系数x_n：

①采用以下公式计算齿轮A的变位系数x_nA：

式中，α_MtA为齿轮A的量棒中心所在圆的端面压力角，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_A为齿轮A的齿数，d_p为量棒的直径，m_n为齿轮副的法向模数，π为圆周率，α_n为齿轮副的法向压力角；

②采用以下公式计算齿轮B的变位系数x_nB：

式中，α_MtB为齿轮B的量棒中心所在圆的端面压力角，α_t为齿轮副的端面压力角，Z_B为齿轮B的齿数，d_p为量棒的直径，m_n为齿轮副的法向模数，π为圆周率，α_n为齿轮副的法向压力角；

3)齿轮测量仪精确测量齿轮副中的各齿轮的基本参数：

将步骤2)中计算得出的齿轮副的法向模数m_n、法向压力角α_n、螺旋角β、齿轮A的变位系数x_nA、齿轮B的变位系数x_nB与步骤1)得到的各齿轮的齿数、齿顶圆直径、齿根圆直径输入齿轮测量仪，对齿轮副中的各齿轮的基本参数进行精确测量，得到各齿轮修正后的齿数、基圆直径、导程，齿顶圆直径、齿根圆直径、齿廓曲线和齿向曲线基本参数；

4)步骤3)中各齿轮修正后的基本参数满足齿轮公差标准ISO1328-1-2013所规定的齿廓误差和齿向误差，将各齿轮修正后的基本参数记录并停止测量，否则重复步骤2)到步骤4)，再次对各齿轮的基本参数进行修正。

2.根据权利要求1所述的测量渐开线圆柱齿轮的齿轮参数的方法，其特征在于：所述齿轮副由两个渐开线圆柱齿轮组成。