专利名称：齿轮双面啮合多维测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮双面啮合测量装置，属于齿轮测量技术领域。
背景技术：
传统双啮仪包括测量滑架和固定滑架，测量齿轮安装在固定滑架上，被 测齿轮安装在测量滑架上，测量过程中，被测齿轮和测量齿轮在弹簧力作用 下保持无侧隙啮合。由于齿轮存在加工误差，两滑架芯轴之间的中心距会发 生变化，通过装在测量滑架上的测微表读出其变动量，通过机械记录装置画 出中心距变动曲线即径向综合测量误差评定曲线，然后经误差分离求出各单 项误差。智能化的双啮仪就是将传统双啮仪上的测微表换成电子测微传感器， 如电感传感器，能实现齿轮转动控制、误差数据的采集和计算机处理。
齿轮双啮测量有其独特的优点，测量原理简单、测量效率高、对环境无 严格要求、操作维护方便，能适应相对恶劣的生产现场环境，被广泛应用于 中小模数齿轮的现场检测。
齿轮双啮测量同样存在严重的缺点，传统的双啮仪，检测时需人工转动、 人工读数、人为误差大，检测精度低，不适合现代检测的要求。智能化的双 啮仪解决了人工判读的问题，但是齿轮双面啮合测量获得的径向综合误差是 齿轮左、右齿面多种单项误差综合作用的结果，主要反映被测齿轮的径向误 差，如齿轮的几何偏心等，对齿轮的质量评定也不完善；在传统的径向一维 的双啮测量中，只能获得径向偏差部分，却无法获得齿轮的切向偏差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服了现有测量装置的上述缺陷，提供了一种新 型的齿轮双面啮合测量装置。该装置不仅能够测量齿轮的径向误差，而且还 能测量齿轮的切向误差。
为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本装置包括基座、 标准测量滑架、第一固定轴系、中心回转轴系、径向传感器、第一测量齿轮、 第二测量齿轮、被测齿轮、摆动测量滑架、第二固定轴系、多维测量机构、
3齿向倾斜传感器和齿向锥度传感器。标准测量滑架通过线形导轨安装在基座 上，第一固定轴系安装在标准测量滑架上，径向传感器安装在标准测量滑架 上，第一测量齿轮安装在第一固定轴系上。中心回转轴系安装在基座上，被 测齿轮安装在中心回转轴系上，交流伺服电机与中心回转轴系相连，带动中 心回转轴系转动。摆动测量滑架通过线形导轨安装在基座上，多维测量机构 安装在摆动测量滑架上，多维测量机构与摆动测量滑架通过水平轴相连接， 可使多维测量机构能够沿齿轮切向方向作微转浮动。安装在多维测量机构和 第二固定轴系之间的微型轴可使多维测量机构能够沿齿轮径向方向作微转浮 动，这样摆动测量滑架就能够同时实现沿齿轮径向和切向方向的微转浮动。 第二固定轴系安装在多维测量结构上，第二测量齿轮安装在第二固定轴系上。 齿向倾斜传感器安装在基座上，齿向锥度传感器安装在摆动测量滑架上。齿 向倾斜传感器、齿向锥度传感器和径向传感器通过信号处理电路与计算机相 连，将采集到的信号传送给计算机进行处理。其中径向传感器获得标准测量 滑架的中心距变动量，齿向锥度传感器获得多维测量机构的径向偏转浮动量， 齿向倾斜传感器获得多维测量机构的切向方向的偏转浮动量。 与现有测量方法相比，本实用新型具有以下优点
1) 本实用新型能同时实现齿轮的径向误差和切向误差的测量测量标准 测量滑架的中心距变动量得到径向综合误差，测量摆动测量滑架上的测量齿 轮轴系径向和切向方向上的偏转浮动量分别得到径齿向倾斜偏差和齿向锥度 偏差，径向误差和切向误差的同时测量能全面评定齿轮的啮合质量；
2) 本实用新型能实现齿轮的快速测量本测量装置测量一个齿轮用时大 约20秒，包括齿轮上下料时间，与以往放置在精测室的齿轮分析式测量仪器 相比用时较少，测量效率高；
3) 本实用新型能实现齿轮的生产现场的测量由于本实用新型的测量原 理简单，是在传统双面啮合基础上发展而来的，不要角度基准，能适应生产 现场的环境。


图l本实用新型的测量原理图图2本实用新型的系统结构框图
图3 (a)本实用新型的机械装置的正视图 图3 (b)本实用新型的机械装置的俯视图
图4本实用新型的主机结构图
图中1、第一测量齿轮，2、被测齿轮，3、第二测量齿轮，4、标准测量 滑架，5、多维测量机构，6、摆动测量滑架，7、中心回转轴系，8、齿向倾 斜传感器、9、齿向锥度传感器，10、径向传感器，11、第二固定轴系，12、 支承架，13、花岗岩基座，14、第一固定轴系，15、微型轴，16、水平轴。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明
本实施例中的齿轮双面啮合多维测量装置的测量原理如图l示当被测齿 轮2与第一测量齿轮1及第二测量齿轮3作无侧隙啮合滚动时，通过径向传感器
10、齿向倾斜传感器8、齿向锥度传感器9同时测量中心距的变化量和齿轮的 轴线偏摆量；通过对多路测量信号进行处理，同时获取齿轮的径向综合偏差 与齿向偏差(如螺旋线偏差、锥度偏差等)信息。
本实施例中的测量装置的具体结构如图2-图4所示，由机械系统、测量与 控制系统和测量软件系统各部分组成。 (1)机械系统
机械系统的结构如图3、图4所示，主要包括支承架12、花岗岩基座13、 标准测量滑架4、第一固定轴系14、第二固定轴系ll、中心回转轴系7、多 维测量机构5、摆动测量滑架6、齿向倾斜传感器8、齿向锥度传感器9和径 向传感器IO。花岗岩基座13位于角铁焊接的支承架12上，它们之间通过减 振垫相连。在基座13上固定有两套线形导轨，标准测量滑架4和摆动测量滑 架6分别安装在线形导轨的滑块上，可沿固定在花岗岩基座上的线形导轨纵 向移动。多维测量机构5安装在摆动测量滑架6上，多维测量机构5与摆动 测量滑架6通过水平轴16相连接，实现切向方向的微转浮动，微型轴15安 装在多维测量机构5和第二固定轴系11之间，实现沿齿轮径向方向的微转浮 动，这样摆动测量滑架6能够实现沿齿轮径向和切向方向的微转浮动。可实现径向和切向方向的微转浮动。第一测量齿轮1安装在第一固定轴系10上，
第一固定轴系10安装在标准测量滑架上。第二测量齿轮3安装在第二固定轴 系11上，第二固定轴系11安装在多维测量结构6上。被测齿轮2安装在中 心回转轴系7上，中心回转轴系7安装在花岗岩基座上，交流伺服电机通过 电机连接架安装在回转轴系7的下方，带动中心回转轴系7转动。径向传感 器10安装在标准测量滑架4上，齿向倾斜传感器8安装在花岗岩基座13上、 齿向锥度传感器9安装在摆动测量滑架6上。测量时，电机驱动回转轴系7 转动，带动第一固定轴系14和第二固定轴系11上的测量齿轮旋转。
(2) 测量与控制系统
数据采集卡插在计算机的扩展槽内，电机通过RS232与计算机通讯。对 被测齿轮进行测量时，通过微机显示屏和键盘以对话形式输入测量要求和测 量参数，计算机根据被测齿轮和测量齿轮的几何参数，驱动控制中心轴系旋 转，带动被测齿轮转动。被测齿轮与两个测量齿轮进行无侧隙啮合，同时测 量中心距的变动量和齿轮轴线的偏摆浮动量。数据采集系统通过传感器采集 误差数据并自动存储。其中径向传感器10获得传统测量滑架的中心距变动量， 齿向锥度传感器9和齿向倾斜传感器8分别获得多维测量机构径向和切向方 向的偏转浮动量。计算机对采集的数据进行分析处理、误差分离与计算等。 最后当计算机完成所有任务后，向控制器发出测量结束信号，电机停止转动， 给出齿轮误差及分析结果。
(3) 测量软件系统
测量软件系统完成参数输入、测量过程的自动控制、数据采集、齿轮误差 评定与分析、测量结果的保存、报表打印等功能。进入齿轮在线测量机的测 量软件进行操作时，可编辑、查阅测量齿轮、特殊测量齿轮的参数。可自动 测量，获得的测量结果需保存的可存入测量记录列表并可査询、报表打印。
测量过程如下对被测齿轮进行测量时，通过微机显示屏和键盘以对话形 式输入测量要求和测量参数，计算机根据被测齿轮和测量齿轮的几何参数， 驱动控制中心轴系旋转，带动被测齿轮转动；被测齿轮与两个测量齿轮进行 无侧隙啮合，同时测量中心距的变动量和齿轮轴线的偏摆浮动量。数据采集系统通过传感器采集误差数据并自动存储；其中径向传感器10获得传统测量 滑架的中心距变动量，齿向锥度传感器9和齿向倾斜传感器8分别获得多维测 量机构径向和切向方向的偏转浮动量。计算机对采集的数据进行分析处理、 误差分离与计算等。最后当计算机完成所有任务后，向控制器发出测量结束 信号，电机停止转动，给出齿轮误差及分析结果。齿轮测量的结果可保存査 阅，并以报表形式打印。
权利要求1、齿轮双面啮合多维测量装置，包括基座(13)、标准测量滑架(4)、第一固定轴系(14)、中心回转轴系(7)、径向传感器(10)、第一测量齿轮(1)和被测齿轮(2)；标准测量滑架(4)通过线形导轨安装在基座(13)上，第一固定轴系(10)安装在标准测量滑架(4)上，第一测量齿轮(1)安装在第一固定轴系(10)上，中心回转轴系(7)安装在基座(13)上，被测齿轮安装在中心回转轴系(7)上，交流伺服电机与中心回转轴系(7)相连，带动中心回转轴系(7)转动；径向传感器(10)安装在标准测量滑架(4)上；其特征在于还包括摆动测量滑架(6)、第二固定轴系(11)、多维测量机构(5)、齿向倾斜传感器(8)、齿向锥度传感器(9)和第二测量齿轮(3)；其中摆动测量滑架(6)通过线形导轨安装在基座(13)上，多维测量机构(5)通过水平轴(16)安装在摆动测量滑架(6)上，第二固定轴系(11)通过微型轴(15)安装在多维测量结构(5)上，第二测量齿轮(3)安装在第二固定轴系(11)上；齿向倾斜传感器(8)安装在基座(13)上，齿向锥度传感器(9)安装在摆动测量滑架(6)上；齿向倾斜传感器(8)、齿向锥度传感器(9)和径向传感器(10)通过信号处理电路与计算机相连，将采集到的信号传送给计算机进行处理。
专利摘要本实用新型涉及一种齿轮双面啮合测量装置，属于齿轮测量技术领域。本装置包括两个固定轴系和一个回转轴系，被测齿轮安装在回转轴系上，两个测量齿轮分别安装在固定轴系上。第一固定轴系通过标准测量滑架安装在基座上，回转轴系直接安装在基座上，通过交流伺服电机带动其转动，第二固定轴系通过摆动测量滑架和多维测量机构安装在基座上。通过标准测量滑架上的的测量齿轮轴系的中心距变动量得到径向综合误差。通过摆动测量滑架上的测量齿轮轴系径向和切向方向上的偏转浮动量分别得到径齿向倾斜偏差和齿向锥度偏差，径向误差和切向误差的同时测量能全面评定齿轮的啮合质量。
文档编号G01M13/02GK201382853SQ200920107430
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者洁 汤, 石照耀, 赵士祯 申请人:北京工业大学