一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110645933A(43)申请公布日2020.01.03(21)申请号201810958186.X(22)申请日2018.08.22(71)申请人黑龙江工程学院地址150050黑龙江省哈尔滨市道外区东直路234号(72)发明人王慧文王恩泽王慧飞孙晓娟(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人谈杰(51)Int.Cl.G01B21/04(2006.01)G01B21/16(2006.01)G01B21/22(2006.01)G01B5/06(2006.01)权利要求书3页说明书7页(54)发明名称一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法(57)摘要本发明涉及齿轮测量技术领域，尤其是一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法，具体步骤如下：并将直齿圆锥齿轮安装到三维坐标测量仪器上，此时的直齿圆锥齿轮处于任意的安放状态，需要用坐标测量法测量确定齿轮轴或者齿轮轴孔轴的位置及方向；S2、待S1完成后，从直齿圆锥齿轮的安装基准面开始，确定齿轮的分度圆锥顶点位置，若设三维坐标测量仪的坐标系为O-XtYtZt；S3、将齿轮沿该轴回转角度设为Φ，并在该坐标值中含有压力角的各种参数值和Φ值的信息，求出这些参数的误差值和Φ值，从而确定与该坐标值非常吻合的理论齿面。本发明能够得到要求的标准直齿圆锥齿轮，能够实现直齿圆锥齿轮的互换性。CN110645933ACN110645933A权利要求书1/3页1.一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、选取直齿圆锥齿轮，并将直齿圆锥齿轮安装到三维坐标测量仪器上，此时的直齿圆锥齿轮处于任意的安放状态，需要用坐标测量法测量确定齿轮轴或者齿轮轴孔轴的位置及方向；S2、待S1完成后，从直齿圆锥齿轮的安装基准面开始，确定齿轮的分度圆锥顶点位置，若设三维坐标测量仪的坐标系为O-XtYtZt，则齿轮轴的位置、方向、分度圆锥顶点位置即为已知；S3、将齿轮沿该轴回转角度设为Φ，并将Φ加入到需要测量的参数内，其次，任意选择直齿圆锥齿轮一个齿面，在这个齿面上用球形测头多点测量，得到球形测头中心坐标值，并在该坐标值中含有压力角的各种参数值和Φ值的信息，用最小二乘法对该组坐标值进行分析，求出这些参数的误差值和Φ值，从而确定与该坐标值非常吻合的理论齿面；S4、由于各种误差参数误差值的量值很小，且各种误差相互独立，互不影响，并成线性分布，在确定与坐标测量值相吻合的理论齿面时，将n个参数C1,C2…Cn分别与Φ组合，即C1和Φ1，C2和Φ2，Cn和Φn求解，从而避免建立C1,C2…Cn,Φ大型联立方程组求解的麻烦，在(Ci,Φi；i＝1,2,…,n)各组值中找出与坐标测量值组吻合最好的那一组(Cj,Φj)作为分析的依据，用符合精度进行一致的评价，然后利用这一组值(Cj,Φj)，确定与测定组值非常吻合的理论齿面，并求出其它误差参数的误差值，当各种误差参数误差值在合理范围内，或者量值与符合精度相当时，即完成对误差参数的分析。2.根据权利要求1所述的一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法，其特征在于，在S1中用三维坐标测量仪测量直齿圆锥齿轮时，要先对直齿圆锥齿轮的背锥齿面进行数学表示,具体表达形式如下：取O'-ζη坐标系，与η成γ1和γ2交角的两条直线为和它们形成折线ABC，其次，直线与原点交于O'点，从O'点开始，在η轴上取一点D，使O'点和D点之间的距离为Lm(规定长度Lm＝25.4mm)，直线亦通过D点，以此为约束条件，移动折线ABC，与折线ABC固定的点P的轨迹圆弧曲率半径最大时，ABC上的点P的位置为切削刀具的位置，这时P处于切削基准点的坐标为(Rm,Vm)，O-xy为设定在平顶齿轮上的坐标系，回转轴通过原点O，与纸面垂直，x轴与ζ轴相同，y轴与η轴平行，通常也可以用V和H表示，Vm为旋转轴到O'点的距离(规定长度Vm＝0)，Rm,Rc为平均锥距，是直齿圆锥齿轮的背锥顶点距离，给出相应的设计值。3.根据权利要求2所述的一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法，其特征在于，点P(Vm,Rm)的运动轨迹方程为：点P(Vm,Rm)运动轨迹的曲率半径ρ值为：直齿圆锥齿轮的背锥的锥距是在dζ/dη＝0时，η的值，用Rc表示，则2CN110645933A权利要求书2/3页一般情况下，ρ,Rm,Rc作为设计值能够给出，根据式(2)、(3)能够求出γ1和γ2，另外，当LmVm(r1+r2)时，用O'-ζη表示的式(1)改为用O-xy表示为：22x(y)＝[(y-Rc)-(Rm-Rc)]/2ρ(5)式(5)是用从分度圆锥的顶点O(回转轴)开始的距离y表示直齿圆锥齿轮的背锥量值x。4.根据权利要求3所述的一种直齿圆锥齿轮齿面参数测量方法，其特征在于，齿面的对分度圆锥