[发明专利]一种渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法

说明书

本发明涉及一种渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法，解决现有测量技术中存在的成本高、测量精度低、设备专业性强等问题。该方法通过三维扫描仪精确扫描齿轮实体，生成齿轮扫描模型。通过三维模型设计软件测量和计算得出未知参数齿轮齿廓的基本参数，实现未知参数齿轮失效后的快速互换。

技术领域

本发明涉及一种齿轮齿廓参数提取方法，具体涉及一种渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法。

背景技术

渐开线圆柱斜齿轮因其具有结构简单，制造成本低，且能够保证固定的传动比等优点，目前被广泛应用到机械传动领域的各种结构中。但工作中也存在着一些问题，如，一些无法找到原始设计参数的齿轮，在其失效后，因无法找到可以互换的齿轮，而使得应用该齿轮的大型设备无法修复或存在报废的可能，极大的浪费了资源。如果能根据该失效齿轮的齿廓结构，反向求取出齿廓的基本参数，并根据求取的参数重新加工一套齿轮结构，就可以使该机器重新正常运转，将会为企业和社会带来极大的财富与资源。

现有针对渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数的提取方法，一般只适用于标准件，通用性较差。

发明内容

为了克服现有针对渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数的提取方法通用性较差的问题。本发明提供一种方便快捷、成本低、精度高的渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法，通过该方法可以获得标准或非标准失效齿廓的参数，从而及时加工出一套可互换的齿轮，修复失效设备，降低企业经济损失。

本发明的技术方案是提供一种渐开线圆柱斜齿轮齿廓基本参数测量提取方法，所述基本参数包括：齿数z，法面模数m_n，法面压力角α_n，螺旋角β，齿顶圆直径d_a，齿根圆直径d_f，法面变位系数x_n及齿根圆角半径r，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、提取齿数z；

通过计数确定渐开线圆柱斜齿轮的齿数z；

步骤2、提取齿顶圆直径d_a与齿根圆直径d_f；

步骤2.1、通过三维扫描设备扫描渐开线圆柱斜齿轮结构，形成STL格式的渐开线圆柱斜齿轮模型；将STL格式的渐开线圆柱斜齿轮模型转换为三维模型设计软件可操作的格式；用三维模型设计软件将转换好格式的渐开线圆柱斜齿轮模型打开；

步骤2.2、在三维模型设计软件中打开的渐开线圆柱斜齿轮模型端面建立草绘，并使用“投影”命令将齿廓曲线投影到草绘平面上；过渐开线圆柱斜齿轮投影曲线圆心作两圆分别与渐开线齿廓的齿顶圆和齿根圆相切；量取两圆直径，较大的为齿顶圆直径d_a，较小的为齿根圆直径d_f；

步骤3、提取齿根圆角半径r；

观察并判断齿根圆角为单圆弧还是双圆弧；若为单圆弧，在步骤2.2的草绘图中使用“三点创建圆弧”命令对齿根圆角进行拟合，量取拟合圆弧半径作为单圆弧齿根圆角半径r；若为双圆弧，在步骤2.2草绘图中使用“三点创建圆弧”命令对齿根圆角两个圆弧分别进行拟合，量取两拟合圆弧半径，求平均值作为双圆弧齿根圆角半径r；

步骤4、提取螺旋角β；

在步骤2.1打开的渐开线圆柱斜齿轮模型中，以分度圆直径d为直径在渐开线圆柱斜齿轮圆心进行圆柱拉伸，并在原模型中移除该圆柱拉伸，量取齿轮中心线与齿轮分度圆处齿向线的夹角，该角度即为齿轮的螺旋角β；

步骤5、提取法面模数m_n与法面压力角α_n；