[发明专利]一种基于双面啮合的齿轮快速测量方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于双面啮合的齿轮快速测量方法及系统，所述方法可以快速测量齿轮的齿向倾斜偏差、锥度偏差，同时还可以修正齿轮的径向综合偏差；所述系统包括第一支撑座、第二支撑座、芯轴及转轴，第一支撑座与第二支撑座通过弹簧相连，转轴及芯轴分别设置于第二支撑座和第一支撑座，芯轴设置有进气孔和若干出气孔，芯轴上设置有若干位移传感器，第一支撑座用于轴向支撑标准齿轮，转轴用于固定被测齿轮，弹簧用于使标准齿轮与被测齿轮进行无侧隙的双面啮合传动，位移传感器用于在双面啮合传动过程中，测量标准齿轮轴线的位置，实现对被测齿轮径向综合偏差、齿向倾斜偏差与锥度偏差的快速测量，有效解决传统Gimbal多维测量机构存在的问题。

技术领域

本发明涉及齿轮精度快速测量领域，具体涉及一种基于双面啮合的齿轮快速测量方法及系统。

背景技术

齿轮传动是机械传动中最重要、也是应用最广泛的一种传动形式，具有传动比准确、结构紧凑、传动效率高等优点，为确保车辆齿轮安全与质量，各国要求对成品齿轮进行100％的测量。虽然在计量室条件下齿轮测量技术是成熟的，但在生产现场的大批量检测中，如何快速获取齿轮的精度信息却是个难题。

国外的齿轮在线测量产品均采用了Gimbal多维测量机构。当被测齿轮与测量齿轮及特殊测量齿轮作无侧隙啮合滚动时，通过径向传感器、齿向倾斜传感器、齿向锥度传感器同时测量中心距的变化量以及齿轮的轴线偏摆量。这类测量仪虽然解决了齿轮齿向与锥度误差的测量问题，但由于其中包含Gimbal多维测量机构，而Gimbal多维测量机构复杂，且测量时三个齿轮进行啮合运动，运动过程中的系统转动惯量大，限制了测量速度的提高。针对上述问题，迫切需要研究结构简单、测量速度快的齿轮快速测量方法和仪器。

发明内容

为改善现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种基于双面啮合的齿轮快速测量方法及系统，测量方法简单、有效、测量精度高，测量系统结构紧凑、成本低，可以实现齿轮生产现场的快速批量测量，有效解决Gimbal多维测量结构测量速度慢，测量结构复杂等问题。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于双面啮合的齿轮快速测量方法，包括以下步骤：

1)在沿标准齿轮轴线方向的两个横截面内，分别设置三个或三个以上的位移传感器，且同一横截面内的位移传感器共圆，分别在两个横截面内建立平面坐标系，确定各位移传感器的坐标参数，其中，所述两个横截面分别为第一横截面和第二横截面，第一横截面与第二横截面内坐标系的原点处于同一竖直方向；

2)以被测齿轮为主动轮，使标准齿轮与被测齿轮进行无侧隙的双面啮合传动，并记录各传感器的位移参数，同时检测标准齿轮与被测齿轮的实际中心距值；

3)根据各个位移参数，分别计算第一横截面和第二横截面内各传感器的第一中心点和第二中心点，并计算第一中心点与第二中心点之间的差值，所述差值为标准齿轮轴线的位置，所述差值包括x方向的差值和y方向的差值，其中，被测齿轮的锥度偏差为所述x方向的差值，被测齿轮的齿向倾斜偏差为所述y方向的差值，被测齿轮的径向综合偏差等于所述实际中心距值与理论中心距值的差值，再加上锥度偏差等效在标准齿轮齿宽中部的误差值。

在进一步的方案中，还包括步骤4)：以步骤3)中所获得的所述径向综合偏差为纵坐标，以径向综合偏差所对应的啮合角度为横坐标，建立径向综合误差曲线，并根据所述齿轮径向综合误差曲线提取径向综合总偏差、一齿径向综合偏差。

优选的，所述步骤4)中，在所述径向综合误差曲线的测量过程中，测量获得的最大锥度偏差作为齿轮锥度误差，测量获得的最大齿向倾斜偏差作为齿轮齿向倾斜误差。

在优选的方案中，所述步骤3)中，所述锥度偏差等效在标准齿轮齿宽中部的误差值等于1/2所述锥度偏差。