一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具.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CN110455247A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910879124.4(22)申请日2019.09.18(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人林家春吕浩滕辰石照耀(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.G01B21/20(2006.01)G01B21/30(2006.01)G01B21/00(2006.01)G01B21/16(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具(57)摘要本发明公开了一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具，齿轮芯轴和齿轮之间通过胀套连接，齿轮芯轴通过短锥连接到密珠轴系的保持架，电机输出轴通过联轴器与密珠轴系连接，交流伺服电机与位置测量的圆光栅构成一个闭环系统，电机可以控制齿轮绕X轴旋转。Y轴方向使用直线滑移平台来控制齿轮Y轴的运动，使轮廓仪能够测量整个齿面的数据。被测齿轮有Y轴与绕X旋转两个方向自由度，结合粗糙度轮廓仪可以满足齿轮所有齿面测量要求。所设计的齿轮夹具可以搭配不同型号的粗糙度轮廓仪使用，在同一次装夹条件下可以完成齿轮齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距偏差以及齿面粗糙度的测量。CN110455247ACN110455247A权利要求书1/2页1.一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具，其特征在于，在粗糙度轮廓仪(3)的大理石平台上安装适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具；所述适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具包括齿轮夹具(2)和直线滑移平台(1)；所述齿轮夹具(2)包括交流伺服电机(4)、电机减速器(5)、联轴器(6)、密珠轴系(7)、光栅壳(8)、齿轮胀套(10)、齿轮芯轴(11)、圆光栅(12)、圆光栅读数头(19)、轴承座(13)、轴承垫(14)、直角支架(15)和夹具底座(16)；所述夹具底座(16)底面为基准面，所述电机减速器(5)为行星减速器；所述轴承座(13)和直角支架(15)起支撑和固定齿轮夹具(2)的作用，所述夹具底座(16)为基准面；利用齿轮胀套(10)的涨紧力将待测齿轮(9)装在齿轮芯轴(11)上，齿轮芯轴(11)通过短锥安装在密珠轴系的保持架(18)上，联轴器(6)连接减速器输出轴(17)和密珠轴系(7)；直角支架(15)上的内孔支撑电机的输出轴一端，直角支架(15)底端通过螺栓固定在夹具底座(16)上；轴承座(13)与密珠轴系(7)配合，轴承座(13)通过轴承垫(14)安装在夹具底座(16)上；密珠轴系(7)输入端和电机减速器(5)的输出轴(17)通过联轴器(6)相连，齿轮芯轴(11)通过短锥固定在密珠轴系保持架(18)上；输出轴(17)、密珠轴系(7)和齿轮芯轴(11)三轴同心；圆光栅(12)安装在密珠轴系保持架(18)外缘，采用两个圆光栅读数头(19)，两个圆光栅读数头(19)通过读数头支架对称固定在在轴承座(13)侧面，光栅壳(8)套住圆光栅(12)以及圆光栅读数头(19)；圆光栅(12)用来检测待测齿轮(9)的转角位置，并将检测到得信号反馈到上位机软件，上位机软件能够控制交流伺服电机(4)驱动齿轮旋转相应的角度；圆光栅(12)与上位机控制的交流伺服电机(4)形成一个闭环的系统，这样就实现对齿轮绕Y轴旋转角度的控制；所述直线滑移平台(1)包括步进电机(20)、联轴器(21)、梯形丝杠滑块(22)、滚珠丝杠(23)、垂直支架(24)、光轴(25)、光栅尺读数头(26)和直线光栅(27)；所述垂直支架(24)侧面安装有直线光栅(27)；所述梯形丝杠滑块(22)上表面为基准面；联轴器(21)连接步进电机(20)与滚珠丝杠(23)，光轴(25)和滚珠丝杠(23)安装在垂直支架(24)的定位孔；梯形丝杠滑块(22)与滚珠丝杠(23)连接，梯形丝杠滑块(22)能够在直线滑移平台上移动；光栅尺读数头(26)通过螺栓连接在梯形丝杠滑块(22)侧面，直线光栅(27)连接在滑移平台底座侧面，光栅尺读数头(26)与直线光栅(27)平行安装；直线移动滑台1控制待测齿轮(9)在Y轴方向移动，实现对同一轮齿单侧齿廓的不同齿廓线的进行测量；将待测齿轮(9)固定在齿轮夹具(2)，测量完一条齿廓曲线后，步进电机(20)驱动直线滑移平台(1)，待测齿轮将在Y轴方向做直线运动，运动一定距离后，再用测头对当前齿廓线进行测量，即可得到齿轮移动位置后的齿廓线；连续等间距的移动齿轮进行测量，则实现对齿廓面的数据采集；将等间距的齿廓线数据进行整合，得到整个齿面的信息。2.根据权利要求1所述的一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具，其特征在于，利用交流伺服电机(4)驱动待测齿轮(9)绕Y轴旋转