[发明专利]微小齿轮误差的差动测量装置

说明书

技术领域：

本发明与齿轮误差测量装置有关。

背景技术：

现有的齿轮误差单面啮合测量装置，可以完成齿轮各单项几何精度和切向综合误差的高效测量，但不适合微小齿轮测量。因为该测量技术采用的是单轴驱动测量方式，亦可称之为直接式测量方法(图1)。即先由计算机15发测量指令给驱动控制器14，以启动第二电机6(如山东博山电机厂的28SY61型永磁直流电机，或成都博达微特电机有限公司的28ZY3024型永磁直流电机)。接着第二电机6通过齿轮副或齿轮-齿形带副带动下一级的四件组合体，包括：第二轴7(测量元件轴系)、第二角位移传感器8(如英国Renishaw公司的RESR-75型圆光栅，又如德国HEIDENHAIN公司的ER0785型圆光栅)、固定联轴器2(如德国R+W公司的bk2型波纹管联轴器，又如日本miki公司的ACRM075型联轴器，固定联轴器2的作用是在圆周方向上刚性地联接其两端的测量元件12与第二轴7)、测量元件12(如成都工具研究所制造的测量蜗杆，又如江苏淮阴清河精密元件厂的测量蜗杆)。随后测量元件12以单面啮合方式带动被测齿轮1，也即是带动了被测齿轮1、固定联轴器2、第一角位移传感器3(类型同第二角位移传感器8)、第一轴4(被测齿轮轴系)等四件的组件。由于第一角位移传感器3可检测出与其固联的被测齿轮1的实际回转角度、第二角位移传感器8可检测出与其固联的测量元件12的实际回转角度，同时也由于当测量元件12转过某一角度φ12时被测齿轮1理论上(即没有误差时)也应转过某一相应角度值φ1，因此，当被测齿轮1有误差时，它会比理论转角φ1相应地多转或少转某个角度值Δφ1。此时，将反映被测齿轮1实际转角值(φ1+Δφ1)的第一角位移传感器3的数据和反映测量元件12实际转角值φ12的第二角位移传感器8的数据(共两路)通过数据采集器13都采集出来，送入计算机15，经过数据处理，计算得到被测齿轮1的误差值，完成测量。

对于上述齿轮误差的直接式单面啮合测量法，在测量微小齿轮时，因为角位移传感器(如圆光栅)和回转轴的转动惯量与被测微小齿轮的转动惯量相比远远大得多，(也即是刚性很弱的微小齿轮不足以无变形地带动转动惯量很大的角位移传感器和回转轴)，因而微小齿轮的微量角位移误差不能被惯量大得多的精密角位移传感器直接检测出来，换言之，这种“直接测量”系统的测量精度和测量灵敏度，对于测量微小齿轮来说太差而不能采用。

发明内容：

本发明目的是提供一种结构简单，测量效率高，测量精度高的微小齿轮误差的差动测量装置。

本发明是这样实现的：

本发明微小齿轮误差的差动测量装置，第一轴4上固连有第一角位移传感器3和被测齿轮1，第二轴7上固连有第二角位移传感器8和联轴器11，第一、二角位移传感器通过数据采集器13与计算机15连接，第二电机6与第二轴7传动连接，第二电机6通过电机驱动控制器14与计算机15连接，第一电机5与第一轴4传动连接，第一电机5通过电机驱动控制器14与计算机15连接，第二轴7和第一轴4的转速比值与测量元件12和被测齿轮1的传动比值成反比，所说的联轴器11由与测量元件12固连的感应臂40、与第二轴7连接的差动位移传感器支架39上的差动位移传感器9和差动测力机构10组成，感应臂40的一侧与差动位移传感器9接触，另一侧与差动测力机构10接触，差动位移传感器9通过数据采集器13与计算机15连接，测量元件12定位于测量元件尾顶尖架35和第二轴7之间，并与它们转动配合。

有与第二轴7配合的第二轴套31，与第二轴套31固连的测量元件尾顶尖架35，与第二轴7固连的差动位移传感器支架39和差动测力杆支架45，测量元件12自身轴端的顶尖位于第二轴7和测量元件尾顶尖架35的顶尖孔中，测量元件12的轴与感应臂40固连，感应臂40的一侧与固连于差动位移传感器支架39上的差动位移传感器9接触，另一侧与差动测力杆支架45上的差动测力杆46接触，差动测力杆46上套有差动测力压簧44，第二轴7与第二轴套31之间有钢球B32和第二轴隔珠套33，第二角位移传感器读数头28与第二轴套31连接，第二角位移传感器主尺36与第二轴7连接。

第一轴4通过钢球A 20和第一轴隔珠套21与第一轴套22动配合。第一角位移传感器读数头17与第一轴套22固连，第一角位移传感器主尺23与第一轴4固连，被测齿轮1的轴通过弹性夹头螺母41固联于弹性夹头体42上，弹性夹头体42固连于第一轴4上。