[发明专利]一种利用粗糙度轮廓仪的齿廓偏差测量方法

说明书

本发明公开了一种利用粗糙度轮廓仪的齿廓偏差测量方法，本发明通过在粗糙度轮廓仪上获取渐开线圆柱齿轮齿廓数据，根据被测齿轮的参数建立渐开线齿廓模型，通过构造原始测量数据与渐开线齿廓模型在法向上的最小二乘目标函数，利用最优化求解的思想求解拟合参数，得到正交距离拟合后的原始测量数据曲线与渐开线齿廓模型，进而计算得到渐开线法向上的齿廓任意点偏差，最后将该偏差值进行评定计算，得到国家标准定义的齿廓偏差与精度等级。

技术领域

本发明属于精密测量领域，更具体的涉及渐开线圆柱齿轮齿廓偏差的测量与评定，尤其涉及一种渐开线齿廓测量数据的处理方法和一种渐开线齿廓偏差数据的评定计算方法。

背景技术

齿轮是一种传动件，轮齿齿面的质量对齿轮传动的性能如传动误差、承载能力、振动噪声等有直接的影响。齿廓偏差是齿轮精度的重要参数，需要通过对齿轮齿廓信息进行评价得到。因此，对于齿轮齿廓信息的获取与处理显得极为重要。

为了测量齿廓偏差，通常的做法是根据渐开线形成原理，通过机械或电子展成的方法形成理论渐开线，然后由测头记录实际齿廓跟理论渐开线的偏差，典型的仪器是齿轮测量中心。此外，不同于展成测量原理的三坐标测量机、光学测量仪器在齿轮测量中也有应用。

粗糙度轮廓仪是一种接触式综合测量仪器，既可用于检测工件的二维形位误差，又被广泛的应用于表面粗糙度、波纹度、原始轮廓等微观轮廓参数的检测。

发明内容

本发明提供了一种渐开线齿廓测量数据的处理方法，根据被测齿轮的参数建立渐开线齿廓模型，通过构造原始测量数据与渐开线齿廓模型在法向上的最小二乘目标函数，利用最优化求解的思想求解拟合参数，得到拟合后的原始测量数据曲线与渐开线齿廓模型。

本发明提供了一种渐开线齿廓偏差数据的评定计算方法，根据求解得到的拟合参数，计算得到渐开线法向上的齿廓任意点偏差，将该偏差值进行评定计算，得到国家标准定义的齿廓偏差与精度等级。

本发明通过在粗糙度轮廓仪上获取渐开线圆柱齿轮齿廓数据，根据被测齿轮的参数建立渐开线齿廓模型，通过构造原始测量数据与渐开线齿廓模型在法向上的最小二乘目标函数，利用最优化求解的思想求解拟合参数，得到拟合后的原始测量数据曲线与渐开线齿廓模型，进而计算得到渐开线法向上的齿廓任意点偏差值，最后将该偏差值进行评定计算，得到国家标准定义的齿廓偏差与精度等级。

附图说明

图1为本发明的三维结构等轴测示意图。

图2为本发明的结构侧视图。

图3为本发明的结构正视图。

图4为本发明的轮齿最佳测量位置示意图。

图5为本发明的渐开线直角坐标示意图。

图6为本发明的预处理示意图。

图7为本发明的最小距离点示意图。

图8为本发明的正交距离拟合结果示意图。

图9为本发明的渐开线齿廓偏差计算与评定示意图。

具体实施方式