[发明专利]一种利用轮廓仪测量齿轮的安装误差修正方法

权利要求书

1.一种利用轮廓仪测量齿轮的安装误差修正方法，其特征在于：

该方法将被测齿轮放置于精密转台上，通过算法确定齿轮安装误差，然后调整精密转台并通过测量确定消除了安装误差；所述方法包括以下步骤：

步骤1齿轮安装与测量

将被测齿轮置于精密转台上，并使齿轮的一个端面和齿轮 回转轴线的交点位于精密转台中心，旋转转台使粗糙度轮廓仪的x轴尽量垂直于齿轮回转轴线；

步骤2齿轮安装误差计算

设由齿轮安装误差引起的齿廓实际测量线与理论齿廓的夹角为γ，则实测长度为L的测量曲线，将其向理论齿廓方向投影长度为Lcosγ，即实测齿廓等效为长度为Lcosγ的理论齿廓；

设实际齿廓的测量结果记为r_mi＝[x_mi y_mi 1]^T,i＝1,…,n,由安装误差引起的角度为γ，将测量结果向理论齿廓方向投影，结果记为：

r_mpi＝[x_mpi y_mpi 1]^T＝[x_micos(γ) y_mi 1]^T,i＝1,…,n (1)

与投影后的齿廓测量点所对应的理论齿廓点记为：

r_ti＝[x_ti y_ti 1]^T＝[x_micos(γ) y_ti 1]^T,i＝1,…,n (2)

在y方向，投影后的齿廓与理论齿廓对应点的距离平方和为：

同时：

Minimize‖d(δ)‖,subject to:γ∈(0,γ_max) (4)

求解即得到齿轮安装误差引起的角度γ；

步骤3安装误差的修正与校验

根据步骤2求得的齿轮安装误差引起的角度γ，调整精密转台使γ＝0°，以对安装误差进行修正；

根据计算得到的γ，将精密转台逆时针旋转γ；在新位置对齿轮进行重新测量，重复步骤2，如新得到的γ₁接近于0，则可认为安装误差已经修正完毕；如新得到的γ₁＞γ，则需将精密转台顺时针旋转γ，以修正安装误差。

2.根据权利要求1所述的一种利用轮廓仪测量齿轮的安装误差修正方法，其特征在于：

多齿重复执行步骤2和3，以多次修正安装误差。

3.根据权利要求1所述的一种利用轮廓仪测量齿轮的安装误差修正方法，其特征在于：

将齿轮放置于精密转台的中央，并且使得齿轮与精密转台两者的旋转中心重合；使得被测齿廓首尾连线尽可能地平行于轮廓仪x轴方向，以减小探针的在竖直方向的波动范围，以此提高测量的准确性；调整精密转台旋钮与转台，使得探针的测量路径与齿轮的回转轴心垂直，将此次测量记为齿廓的测量结果。

4.根据权利要求1所述的一种利用轮廓仪测量齿轮的安装误差修正方法，其特征在于：

通过调整精密转台的角度，进而改变探针在齿廓上的测量路径，使得测量路径与齿轮轴系方向存在一定的角度，以此获得不同旋转角度的结果，得到实际测量中测量路径与齿轮回转轴系不垂直，即存在安装误差的齿廓测量结果。