[发明专利]采用精密芯棒测头在位测量大型直齿轮廓形偏差的方法

摘要

本发明公开了一种采用精密芯棒测头在位测量大型直齿轮廓形偏差的方法，属于大型齿轮测量的技术领域。采用精密芯棒测头与被测齿轮渐开线齿廓时刻保持相切接触，沿与被测齿轮轴线有一定距离且交叉的直线方向平移芯棒测头，在被测齿轮廓面的约束下，芯棒测头产生微小转角，测量获取芯棒测头的位移和转角，最终求解得到被测齿轮的廓形偏差。本发明解决了大型齿轮测量中遇到的测量基准选择困难，齿轮惯性大，测量效率低等问题。

主权项

1.采用精密芯棒测头在位测量大型直齿轮廓形偏差的方法，其特征在于，芯棒测头与渐开线齿廓时刻保持相切接触，与被测齿轮轴线有一定距离且交叉的直线方向为y轴方向，绕齿顶圆逆时针切向为正方向，以过被测齿轮中心垂直于y轴的方向为x轴方向，远离齿轮中心的方向为正方向，建立坐标系，建立芯棒测头理论转角变化与芯棒测头位置坐标变化的关系；沿y轴方向平移芯棒测头，在位测量芯棒测头的线位移和微小转角变化，获得被测齿廓各位置点沿齿廓法线方向的偏差，通过对齿轮廓面上点集的误差分析获得齿轮的齿廓总偏差；在所建立的坐标系下，设芯棒测头理论转角变化为Δφ，芯棒测头位置坐标变化为Δy，两者关系为：其中芯棒测头测点位移：式中：y—滑块的位移；—展开角；A—被测齿轮中心到测量坐标系y轴的距离；R_b—被测齿轮的基圆半径；δ—被测齿廓初始位置与测量坐标系x轴夹角，即渐开线转角；沿y轴方向平移芯棒测头，在位测量芯棒测头的线位移和微小转角变化，在位测量齿轮廓面的多个点形成的点集，需完成两个运动，获取两路测量信号，即芯棒测头沿与被测齿轮轴线有一定距离且交叉的直线方向的线位移y以及为获取廓面上不同位置的点所需的芯棒测头微小转角变化Δφ′；利用芯棒测头测量齿轮廓面上不同位置测得的芯棒测头微小转角变化Δφ′_i、芯棒测头理论转角变化Δφ_i和芯棒测头测点位移ν_i得到被测廓面上各位置点沿齿廓法线方向的偏差，Δf_αi＝ν_i(Δφ′_i‑Δφ_i)i＝1,2···n通过对齿轮廓面上点集的误差分析获得齿轮的齿廓总偏差F_α＝max(Δf_α)‑min(Δf_α)。