[其他]渐开线内斜齿轮公法线测量方法和装置

说明书

本发明属于机械制造中的测量方法和装置，在该装置中配上不同的读数器，可以实现渐开线内斜齿轮公法线不同精度的测量。

机械工业部八三年公布的“渐开线圆柱齿轮精度”（习惯上称之为八三标准）中，对平行轴传动渐开线圆柱齿轮及其齿轮付的误差项目规定有22项，其中有2项是使用公法线的，其一公法线长度变动公差FW，它是反映传递运动准确性的，其二公法线平均长度公差TW，它是反映齿厚的，虽然反映传递准确性的还有其它检测项目，反映齿厚的也有其它检测项目，但是，由于公法线测量准确，操作方便，测量精度高，所以，对工业上最常用的五、六、七、八级精度的外齿轮来说，最常用的检测手段是公法线测量。可见公法线测量在齿轮精度测量中，占据十分重要的地位。然而内齿轮精度测量，目前仅仅能用跨球测量的M值来推算齿厚，内斜齿轮公法线根本不能测量。所有这些不能不影响内齿轮加工的精度，不能不影响内齿轮进入应有的使用范围。内齿轮应用比较广，如矿山机械中、汽车上、中小型船用柴油发动机上等，在航天工业中得到应用的谐波齿轮减速器，就是由内齿轮构成的，并且现在谐波齿轮减速器已用于普通工业，因此，内斜齿轮测量是很有实际意义的。渐开线外齿轮公法线可以用公法线千分尺来测量，因为渐开线外齿轮的齿面可以与量具的测量平面形成正确的相切接触，这样量具测量平面上的接触点的法线，就是外齿轮的法线。内齿轮则不然，它的齿面与任何物理平面都不能形成相切接触，内齿轮公法线测量的难点就在这里。

本发明的目的就在于对渐开线内斜齿轮公法线提供一种测量方法和装置。

本发明的目的是以如下方式完成的：以内齿轮-侧齿形齿面上的一条直母线为公法线测量的一个接触端，以另一侧齿形某个齿面上的点为公法线测量的另一个接触端，当以这条直母线为轴转动时，另一侧齿形的那个齿面上的接触点就发生连续变化，这个连续变化的点在齿面上是一条连续变化的平面曲线，这就使“扫描”寻找有了基础条件。另外，从这个一维接触点集的某瞬时接触点到那条直母线之间的距离有如下规律：这个距离随瞬时接触点的变化而变化，并且有极大值，当这个距离是极大值时，直母线的通过该瞬时接触点的法线就是渐开线内斜齿轮齿面的公法线。因此可以采用“直线-点接触方式”和以该直母线为轴线扫描寻找极大值的方法来测量公法线的值。为了实现“直线-点接触方式”和轴线摆动扫描寻找极大值，需要一个特殊装置，结构如图2所示，一个由带有刃口LL的接触杆、一个角度（与接触杆的夹角）和伸出长度都可以调整的支撑杆，与带有测量触头的读数器所组成。本发明把接触杆与支撑杆组成的这种结构称之为“T”状构形结构。

本发明公法线长度测量的两端，一端是线接触，另一端是点接触，以接触线为轴摆动测量，摆动时接触线与接触点之间的距离在变化，以其极大值作为公法线的测量值。如用千分表表头作为“T”状构形装置的读数器，则公法线的测量精度可以达到目前外齿轮公法线千分尺的精度，即目前外齿轮公法线测量的最高精度。如果用气动量仪的测量头作为“T”状构形装置的测量头，测量精度比千分表的测量精度高。这是外齿轮公法线测量所不能达到的。本发明指出的内斜齿轮公法线测量可以不受齿宽限制（个别轻载齿轮齿宽过窄，属于例外）。本发明解决了以往渐开线内斜齿轮公法线不能测量的难题，本测量方法及测量装置不仅测量精度高，操作方便，构造简单，由于内直齿轮是内斜齿轮的特例，所以本发明测量方法和“T”状构形装置也可以直接用于内直齿轮公法线测量。

图1是渐开线内斜齿轮公法线测量方法示意图。

图2、图3是渐开线内斜齿轮公法线测量装置结构示意图。

图4是渐开线内直齿轮公法线测量装置结构示意图。

下面结合附图对发明作进一步描述：

结合图1进一步描述渐开线内斜齿轮公法线测量方法。以渐开线内斜齿轮一侧齿形齿面上的一条直母线LL作为测量接触的一端，以另一侧齿形的某一个齿面上的点A′作为测量接触的另一端，测量时使“T”状构形装置中的读数器的测量触头与该点接触，以该直母线为轴转动，另一侧齿形齿面上的点就发生连续的变化，从接触点到该直母线之间的距离也发生连续变化，把测出的从接触点到直母线之间的距离的最大值作为渐开线内斜齿轮公法线的测量值，这里AB就是渐开线内斜齿轮公法线的测量值。