測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡及方法
【專利摘要】本發明涉及斜齒輪測量【技術領域】，具體是一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡及方法，包括帶有立柱的測高裝置，分別與斜齒輪輪軸上兩頂尖孔相配合的頂尖，分度頭頂尖，橫向托架，還包括測量頭，所述測量頭包括與立柱插接配合的空心連接柱、垂直連接于空心連接柱下端面中部的平衡柱以及設于平衡柱下端的測頭，空心連接柱側邊安裝有與立柱抵緊配合的抵緊螺釘，平衡柱的下部徑向開有螺紋孔，該螺紋孔內螺紋配合有調節螺釘，測頭的下部開有與斜齒輪齒部齒面以及左右側面接觸的缺口。
【專利說明】測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及斜齒輪測量【技術領域】，具體是一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡及方法。
【背景技術】 [0002]斜齒輪是傳遞動力推進系統中的關鍵部件，質量的好壞直接影響產品質量。對斜齒輪齒向的測量通常采用齒輪儀器，有手動、自動兩種方法，但是對于模數小于1_的斜齒輪齒向，齒輪儀器不能滿足測量要求。因此，亟需一種可以滿足測量模數小于Imm的斜齒輪齒向的裝置及其使用方法。
【發明內容】
[0003]本發明為了解決現有技術對小模數小于Imm的斜齒輪無法測量的問題，提供了一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡及方法。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡，包括帶有立柱的測高裝置，分別與斜齒輪輪軸上兩頂尖孔相配合的頂尖，分度頭頂尖，橫向托架，還包括測量頭，所述測量頭包括與立柱插接配合的空心連接柱、垂直連接于空心連接柱下端面中部的平衡柱以及設于平衡柱下端的測頭，空心連接柱側邊安裝有與立柱抵緊配合的抵緊螺釘，平衡柱的下部徑向開有螺紋孔，該螺紋孔內螺紋配合有調節螺釘，測頭的下部開有與斜齒輪齒部齒面以及左右側面接觸的缺口。
[0005]本發明中所述調節螺釘的作用:旋轉調節螺釘，調整測量頭的重心，使得測頭的缺口內壁與被測斜齒輪的齒部精密配合。
[0006]進一步，本發明提供了一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的方法，其步驟為
I.將被測斜齒輪安裝于頂尖和分度頭頂尖之間，通過抵緊螺釘與立柱的配合將測量頭的空心連接柱連接于萬能工具顯微鏡的測高裝置上，測頭的缺口內壁與被測斜齒輪的齒部齒面以及左右側面接觸，旋轉調節螺釘，調整測量頭的缺口與被測斜齒輪的齒部精密配合；
I1.已知被測斜齒輪圖紙技術要求的齒寬B、分度圓螺旋角Pf、法向模數mnw及齒數z，根據式(一)，
Θ =114.59156 L*sin ( β f) / m n *z (一)
式中:L為橫向托架在萬能工具顯微鏡上的橫向移動距離,要求L小于齒寬B ；
Θ為斜齒輪的旋轉角度；
給定L值計算獲得Θ角度，根據計算獲得的Θ角度，分度頭頂尖控制斜齒輪旋轉Θ角度，由萬能工具顯微鏡測高裝置讀出Θ角度起止位置高度差；
II1.對斜齒輪的不同齒部進行測量，最大高度差即為該斜齒輪齒向誤差。
[0007]進一步，所述步驟II還可為:已知被測斜齒輪圖紙技術要求的齒寬B、分度圓螺旋角^^、法向模數11111以及齒數2，根據式(二)，L= m η*ζ* θ/114.59156*sin ( β f) (二)
給定Θ角度計算獲得L值，根據計算獲得的L值，分度頭頂尖控制斜齒輪旋轉，萬能工具顯微鏡的橫向托架移動L值距離，由萬能工具顯微鏡測高裝置讀出L值距離起止位置高度差。
[0008]本發明所述測量小模數斜齒輪齒向誤差的方法是依據螺旋線生成原理，分度頭頂尖帶動斜齒輪輪軸轉動，從而在測高裝置上安裝測量頭，沿斜齒輪齒面齒向方向進行測量，測量原理見圖4。依據測量原理圖，本發明中式(一)和式(二)的推導過程如下:
已知:斜齒輪法向模數mn、齒數ζ、壓力角af,
H = 31 m s *z*ctg ( β f)；
L/ H = θ ’*rf/2 rf = θ '/2 π ；
θ ' =2 L/ H =2 L/ m s *z*ctg ( β f) = 2Lsin ( β f) / m n* z ；
Θ =114.59156 L*sin ( β f) / m n *z ;
L= m n*z* Θ /114.59156*sin ( β f)。
[0009]上述推導公式中:H為螺距；Θ ’為弧度；ms為端面模數。
[0010]本發明與現有技術相比，具有如下有益效果:
(1)在沒有螺旋線檢查儀的情況下，采用本發明所述萬能工具顯微鏡和方法可以滿足齒向檢測技術要求，專用的測量頭可解決現有萬能工具顯微鏡的瓶頸問題，滿足了生產要求，減小了企業購置成本；
(2)填補了萬能工具顯微鏡實現針對小模數(小于Imm)斜齒輪齒向檢測的空白，檢測成本低、效率高，具有很好的推廣性，為準確檢測產品質量提供了保證。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明所述測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡與斜齒輪的連接示意圖。
[0012]圖2為測量頭的主視圖(不含螺釘)。
[0013]圖3為測量頭的側視圖。
[0014]圖4為本發明所述測量小模數斜齒輪齒向誤差的方法的測量原理圖。
[0015]圖中:1_測高裝置，2-斜齒輪，3-頂尖，4-分度頭頂尖，5-空心連接柱，6-平衡柱，7-測頭，8-抵緊螺釘，9-調節螺釘，10-缺口。
【具體實施方式】
[0016]一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡，包括帶有立柱的測高裝置1，分別與斜齒輪2輪軸上兩頂尖孔相配合的頂尖3，分度頭頂尖4，橫向托架，還包括測量頭，所述測量頭包括與立柱插接配合的空心連接柱5、垂直連接于空心連接柱5下端面中部的平衡柱6以及設于平衡 柱6下端的測頭7，空心連接柱5側邊安裝有與立柱抵緊配合的抵緊螺釘8，平衡柱6的下部徑向開有螺紋孔，該螺紋孔內螺紋配合有調節螺釘9，測頭7的下部開有與斜齒輪2齒部齒面以及左右側面接觸的缺口 10。
[0017]實施例1
被測斜齒輪2的圖紙技術要求參數Smn=0.5; z=120; ；afn=20° ； βf=10°； B=7 ;公差要求為0.008。
[0018]1.將被測斜齒輪2安裝于頂尖3和分度頭頂尖4之間，通過抵緊螺釘8與立柱的配合將測量頭的空心連接柱5連接于萬能工具顯微鏡的測高裝置I上，測頭7的缺口 10內壁與被測斜齒輪2的齒部齒面以及左右側面接觸，旋轉調節螺釘9，調整測量頭的缺口 10與被測斜齒輪2的齒部精密配合；
II.根據式(一)，
Θ =114.59156 L*sin ( β f) / m n *z (一)
取 L=B-1，即 L= B-l=7-l=6 ；
計算 θ =114.59156*sin ( β f) / m n π
=2 ° 3,46"
分度頭頂尖4控制斜齒輪2旋轉Θ角度，測頭7從L起始位置移動到終止位置時，由萬能工具顯微鏡測高裝置I讀出Θ角度起止位置高度差；
II1.對斜齒輪2的不同齒部進行測量，最大高度差即為該斜齒輪齒向誤差。
[0019]實施例2 或者，根據式(二)，
L= m η*ζ* Θ/114.59156*sin ( β f) (二)
取 θ =2 ° 6,;
計算 L = 0.5*120*2.1 °/114.59156* sin(10.083 °)
=126/20.062
=6.281mm
分度頭頂尖4控制斜齒輪2旋轉，萬能工具顯微鏡的橫向托架移動從L初始位置移動到L值距離時，由萬能工具顯微鏡測高裝置I讀出L值距離起止位置高度差。
[0020]其他同實施例1。
[0021]采用上述兩種測量方法均可獲得斜齒輪齒向誤差，取最大高度差值0.005，小于公差要求，合格。
【權利要求】
1.一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的萬能工具顯微鏡，包括帶有立柱的測高裝置(1)，分別與斜齒輪(2)輪軸上兩頂尖孔相配合的頂尖(3)，分度頭頂尖(4)，橫向托架，其特征在于，還包括測量頭，所述測量頭包括與立柱插接配合的空心連接柱(5)、垂直連接于空心連接柱(5)下端面中部的平衡柱(6)以及設于平衡柱(6)下端的測頭(7)，空心連接柱(5)側邊安裝有與立柱抵緊配合的抵緊螺釘(8)，平衡柱(6)的下部徑向開有螺紋孔，該螺紋孔內螺紋配合有調節螺釘(9)，測頭(7)的下部開有與斜齒輪(2)齒部齒面以及左右側面接觸的缺口(10)。
2.一種測量小模數斜齒輪齒向誤差的方法，其特征在于，其步驟為 I.將被測斜齒輪(2)安裝于頂尖(3)和分度頭頂尖(4)之間，通過抵緊螺釘(8)與立柱的配合將測量頭的空心連接柱(5)連接于萬能工具顯微鏡的測高裝置(I)上，測頭(7)的缺口(10)內壁與被測斜齒輪(2)的齒部齒面以及左右側面接觸，旋轉調節螺釘(9)，調整測量頭的缺口(10)與被測斜齒輪(2)的齒部精密配合； I1.已知被測斜齒輪(2)圖紙技術要求的齒寬B、分度圓螺旋角Pf、法向模數mn以及齒數z，根據式(一)，
Θ =114.59156 L*sin ( β f) / m n *z (一) 式中:L為橫向托架在萬能工具顯微鏡上的橫向移動距離,要求L小于齒寬B ； Θ為斜齒輪(2)的旋轉角度； 給定L值計算獲得Θ角度，根據計算獲得的Θ角度，分度頭頂尖(4)控制斜齒輪(2)旋轉Θ角度，由萬能工具顯微鏡測高裝置(I)讀出Θ角度起止位置高度差； II1.對斜齒輪(2)的不同齒部進行測量，最大高度差即為該斜齒輪齒向誤差。
3.根據權利要求2所述的測量小模數斜齒輪齒向誤差的方法，其特征在于，所述步驟II還可為: 已知被測斜齒輪(2)圖紙技術要求的齒寬B、分度圓螺旋角β f、法向模數m n以及齒數z，根據式(二 )，
L= m η*ζ* Θ/114.5 9156*sin ( β f) (二) 給定Θ角度計算獲得L值，根據計算獲得的L值，分度頭頂尖(4)控制斜齒輪(2)旋轉，萬能工具顯微鏡的橫向托架移動L值距離，由萬能工具顯微鏡測高裝置(I)讀出L值距離起止位置高度差。
【文檔編號】G01B9/04GK103743337SQ201310718090
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】羅建強, 孫梅麗, 吳端葉, 李穎 申請人:山西平陽重工機械有限責任公司
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