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专利名称：一种大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型直齿圆柱齿轮齿距偏差的测量器具，属于长度计量领域。
背景技术：
齿距偏差关系到齿轮工作的传动精度和平稳性，是重要的齿轮精度参数。齿距偏差通常采用一种齿距仪(周节仪)测量，该仪器在采用两个支脚定位于被测齿轮的齿顶圆或齿根圆的同时，使一个固定量爪与被测齿轮的一个齿面接触，另一个活动量爪与相邻齿同侧齿面接触，一个量表指示出活动量爪位置的变动，通过一定的数据处理即可得到齿距偏差。因为需要两个支脚和一个固定量爪同时与被测齿轮接触，接触状态又不稳定，所以操作需要十分仔细，而大型齿轮通常齿数多，模数大，仪器重，因而测量结果的重复性往往很差，测量精度得不到保证
发明内容
技术问题为解决上述问题，本发明公开了一种大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量装置，用于大型直齿圆柱齿轮的齿距偏差测量，其技术方案基于相同的基本原理，但测量方法略有不同而分成两个方案技术方案本发明的一种大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量装置，在第一种方案中，当用于奇数齿齿轮齿距偏差测量时，所述装置包含一个前定位元件、一个后定位元件、一个中心距测量表头、一个径向测量表头、一个杠杆机构以及一个作为装配基准的本体；当用于偶数齿齿轮齿距偏差测量时，所述装置还包含一个独立的齿间测量附件，其中，所述前定位元件为一个圆柱体或一个球体，所述后定位元件亦为一个圆柱体或一个球体，它们的直径相同，但前定位元件和后定位元件不同时为一个球体；所述中心距测量表头和径向测量表头都为一个直线位移测量装置；所述前定位元件和后定位元件位于本体同侧，而且，当前定位元件和后定位元件都为一个圆柱体时，它们的轴线平行；所述后定位元件直接或间接固定连接在本体上；所述杠杆机构包含一个杠杆，杠杆的杠杆一端与前定位元件固定连接，通过一个转动副将杠杆与本体连接在一起，其中，转动副轴线与前定位元件和后定位元件中为圆柱体的前定位元件或后定位元件轴线平行，而且，当前定位元件随着杠杆围绕转动副轴线转动从而改变前定位元件和后定位元件的中心距时，存在这样一个位置，前定位元件轴线或球心的瞬时运动方向与此时前定位元件和后定位元件中心线方向相同，定义此时前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距；所述中心距测量表头固定连接在本体上，其测量轴线与杠杆的杠杆另一端相交，而且，当前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头测量轴线垂直于此时前定位元件轴线或球心与转动副轴线的中心线，能够测得前定位元件和后定位元件在其零位中心距附近的中心距改变量；所述径向测量表头通过锁紧方式直接或间接固定连接在本体上并在锁紧松开后可以沿其测量轴线方向改变位置，径向测量表头位于前定位元件和后定位元件之间，其测量轴线与前定位元件和后定位元件中为圆柱体的前定位元件或后定位元件轴线异面垂直，而且，当前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距时，径向测量表头测量轴线垂直相交于此时前定位元件和后定位元件中心线的中点。为适应不同模数、齿数、变位系数，以及不同测量方法等情况采用同一套测量装置的需要，前定位元件和后定位元件的零位中心距需要能够调整，为此，在所述后定位元件上固定连接一个后定位测座，在所述径向测量表头上固定连接一个径向测座，其中，所述后定位测座和径向测座与本体分别成沿同一方向的直线位移滑动配合连接并能够与本体锁紧，当此处后定位测座和径向测座与本体锁紧时即为所述后定位测座和径向测座间接固定在本体上的一种方式，所述直线位移方向与前定位元件和后定位元件中心距为其零位中心距时的前定位元件和后定位元件中心线方向相同。为适应不同模数和变位系数齿轮采用同一套测量装置的需要，所述前定位元件和后定位元件分别设置一系列直径不同的圆柱体或球体作为附件，能够更换。当所述前定位元件和后定位元件都为一个圆柱体时，为减小制造时前定位元件和后定位元件轴线的平行度误差或被测齿轮齿向平行度误差对测量结果的影响，其中一个圆 柱体长度很短，而另一个圆柱体相对较长。当用于偶数齿齿轮齿距偏差测量时，所述装置所设置的齿间测量附件包含一个齿间定位元件和一个齿间测量表头，其中，所述齿间定位元件为一个圆柱体，齿间测量表头为一个直线位移测量装置；所述齿间测量表头固定连接在齿间定位元件上，其测量轴线垂直相交于齿间定位元件轴线。在第二种方案中，所述装置包含一个前定位元件、一个后定位元件、一个中心距测量表头、一个径向测量表头、一个杠杆机构、一个后定位测座、一个径向测座以及一个作为装配基准的本体，其中，所述前定位元件为一个圆柱体或一个球体，所述后定位元件亦为一个圆柱体或一个球体，它们的直径相同，但前定位兀件和后定位兀件不同时为一个球体；所述中心距测量表头和径向测量表头都为一个直线位移测量装置；所述前定位元件和后定位元件位于本体同侧，而且，当前定位元件和后定位元件都为一个圆柱体时，它们的轴线平行；所述后定位元件间接固定连接在本体上；所述杠杆机构包含一个杠杆，杠杆的杠杆一端与前定位元件固定连接，通过一个转动副将杠杆与本体连接在一起，其中，转动副轴线与前定位元件和后定位元件中为圆柱体的前定位元件或后定位元件轴线平行，而且，当前定位元件随着杠杆围绕转动副轴线转动从而改变前定位元件和后定位元件的中心距时，存在这样一个位置，前定位元件轴线或球心的瞬时运动方向与此时前定位元件和后定位元件中心线方向相同，定义此时前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距；所述中心距测量表头固定连接在本体上，其测量轴线与杠杆的杠杆另一端相交，而且，当前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头测量轴线垂直于此时前定位元件轴线或球心与转动副轴线的中心线，能够测得前定位元件和后定位元件在其零位中心距附近的中心距改变量；所述径向测量表头通过锁紧方式间接固定连接在本体上并在锁紧松开后可以沿其测量轴线方向改变位置，径向测量表头位于前定位元件和后定位元件之间，其测量轴线与前定位元件和后定位元件中为圆柱体的前定位元件或后定位元件轴线异面垂直，而且，当前定位元件和后定位元件的中心距为其零位中心距时，径向测量表头测量轴线垂直相交于此时前定位元件和后定位元件中心线的中点；在所述后定位元件上固定连接后定位测座，在所述径向测量表头上固定连接径向测座，其中，所述后定位测座和径向测座与本体分别成沿同一方向的直线位移滑动配合连接并能够与本体锁紧，当此处后定位测座和径向测座与本体锁紧时即为前文所述后定位测座和径向测座间接固定在本体上的方式，所述直线位移方向与前定位元件和后定位元件中心距为其零位中心距时的前定位元件和后定位元件中心线方向相同。所述前定位元件和后定位元件分别设置一系列直径不同的圆柱体或球体作为附件，能够更换。当所述前定位元件和后定位元件都为一个圆柱体时，其中一个圆柱体长度很短，而另一个圆柱体相对较长。技术方案一和技术方案二的区别一是后者没有齿间测量附件，二是技术方案一可以、也可以不包含后定位测座和径向测座，后定位元件和径向测量表头可以直接、也可以间接固定连接在本体上，而技术方案二则必须包含后定位测座和径向测座，而且，后定位元件与后定位测座固定连接，通过锁紧后定位测座与本体使后定位元件间接固定连接在本体上，径向测量表头与径向测座固定连接，通过锁紧径向测座与本体使径向测量表头间接固 定连接在本体上。本发明测量装置的测量方法属于间接测量，需要根据具体所采用的测量方法和这种测量方法所形成的测量装置与被测齿轮的几何关系，由测量装置的参数、被测齿轮的类型和参数，以及测量读数建立起相应的数学方程式解出被测齿轮的齿距偏差。有益效果本发明测量装置测量时，无论采用什么技术方案和方法，基本的操作都是将二个定位元件卡于被测齿轮的两个齿间中，接触状态稳定乃至无需观察接触情况，直接读数即可，因而操作简单，测量数据的重复性大为改善，保证了测量精度。另外，本发明测量装置还具有一次测量可以同时得到两侧齿面齿距偏差的优点。


图I是本发明实施例测量内齿轮时正视图；图2是图IA-A截面2倍剖视图；图3是图IB-B截面2倍剖视图；图4是图IC-C截面2倍剖视图；图5是图ID-D截面2倍剖视图；图6是本发明实施例齿间测量附件测量内齿轮时正视图；图7是图6A-A截面2倍剖视图；图8是本发明实施例测量方法例I测量示意图；图9是左侧齿面齿距不意图；图10是本发明实施例测量方法例I公式中代号a q、a k和rq示意图；图11是本发明实施例测量方法例I齿间测量附件测量示意图；图12是本发明实施例测量方法例2测量示意图。附图标号说明11_前定位元件；12_后定位元件；13_中心距测量表头；131_中心距测量表头安装轴；14_径向测量表头；141_径向测量表头安装轴；15_本体；151-本体方孔；152-本体转动副孔；153-本体轴；1531-本体键槽；1532-本体轴长孔；16-杠杆机构；161-杠杆；1611_杠杆一端；1612_杠杆另一端；1613_杠杆转动副孔；162_杠杆转动副；1621-杠杆转动副轴；16211-杠杆转动副轴1621的中间部位轴；16212_杠杆转动副轴1621的两侧部位轴；1622_杠杆转动副滚动轴承；17_后定位测座；171_后定位测座环；1711-后定位测座滑移孔；1712-后定位测座键槽；172-后定位测座导向键；173-后定位测座锁紧螺钉；18_径向测座；181-径向测座环；1811_径向测座滑移孔；1812_径向测座键槽；1813-径向测量表头安装孔；182-径向测座导向键；183-径向测座锁紧螺钉；184-径向测量表头锁紧螺钉；19_中心距测量表头支座；191_中心距测量表头安装孔；192_中心距测量表头锁紧螺钉；3_齿间测量附件；31_齿间定位元件；311_齿间测量表头安装孔；32-齿间测量表头；321_齿间测量表头安装轴；33_齿间测量表头锁紧螺钉。
具体实施例方式如图I所示，针对技术方案一，当用于奇数齿齿轮齿距偏差测量时，本发明实施例装置包含一个前定位元件11、一个后定位元件12、一个中心距测量表头13、一个径向测量表头14、一个杠杆机构16以及一个作为装配基准的本体15 ;当用于偶数齿齿轮齿距偏差测量时，本发明实施例装置还包含一个独立的齿间测量附件3，其中，所述前定位元件11和后 定位元件12都为一个圆柱体(出于连接等原因，去除了部分对测量定位不起作用的圆柱体表面)，它们的直径相同；所述中心距测量表头3和径向测量表头14都为一个数显千分表；所述前定位元件11和后定位元件12位于本体15同侧，它们的轴线平行；所述后定位元件
12直接或间接固定连接在本体15上；所述杠杆机构16包含一个杠杆161，杠杆161的杠杆一端1611与前定位元件11固定连接，通过一个转动副162将杠杆161与本体15连接在一起，其中，转动副162轴线与前定位元件11和后定位元件12轴线平行，而且，当前定位元件11随着杠杆161围绕转动副16)轴线转动从而改变前定位元件11和后定位元件12的中心距时，存在这样一个位置，前定位元件11轴线的瞬时运动方向与此时前定位元件11和后定位元件12中心线方向相同，此时前定位元件11和后定位元件12的中心距即为其零位中心距；所述中心距测量表头13固定连接在本体15上，其测量轴线与杠杆161的杠杆另一端1612相交，而且，当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头13测量轴线垂直于此时前定位元件11轴线与转动副162轴线的中心线，能够测得前定位元件11和后定位元件12在其零位中心距附近的中心距改变量；所述径向测量表头14通过锁紧方式直接或间接固定连接在本体15上并在锁紧松开后可以沿其测量轴线方向改变位置，径向测量表头14位于前定位元件11和后定位元件12之间，其测量轴线与前定位元件11和后定位元件12轴线异面垂直，而且，当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，径向测量表头14测量轴线垂直相交于此时前定位元件11和后定位元件12中心线的中点。如图1、2和3所示，作为本发明实施例装置杠杆机构16的结构及其如上所述与装置其它部分的关系，其具体实现方式是第一，本体15上开有一个为方孔的本体方孔151，其轴线垂直于前定位元件11和后定位元件12中心距为其零位中心距时的前定位元件11和后定位元件12中心线，杠杆161沿本体方孔151轴线方向置于本体方孔151之中并有足够大的间隙；第二，杠杆161中间部位开有一个为孔的杠杆转动副孔1613，与一个为阶梯轴的杠杆转动副轴1621的中间部位轴16211成过盈配合连接；第三，两个相同直径的杠杆转动副轴1621的两侧部位轴16212分别与两个为相同滚动轴承的杠杆转动副滚动轴承1622内圈成过渡配合连接；第四，两个杠杆转动副滚动轴承1622外圈分别与本体15上的两个为同轴的孔的本体转动副孔152成过渡配合连接，其中，两个本体转动副孔152的轴线与本体方孔151轴线垂直相交，这样，杠杆转动副孔1613、杠杆转动副轴1621、两个杠杆转动副滚动轴承1622和两个本体转动副孔152共同组成以两个本体转动副孔152轴线为轴线的转动副162，将杠杆161与本体15连接在一起；第五，前定位元件11与杠杆161 —端1611采用螺纹连接方式连接在这样一个位置，当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，其与转动副162的中心线与本体方孔151轴线重合；第六,作为中心距测量表头13的数显千分表上有一个与其测量轴线同轴的、为其安装轴的齿间测量表头安装轴131，一个采用过盈配合方式连接在本体15上的中心距测量表头支座19上开有一作为孔的中心距测量表头安装孔191，当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头安装孔191轴线与此时前定位元件11和后定位元件12中心线同向，而且，与杠杆161杠杆另一端1612相交,使齿间测量表头安装轴131与中心距测量表头安装孔191成间隙配合并使中心距测量表头13测头与杠杆161另一端1612接触，然后通过作为锁紧螺钉的中心距测量表头锁紧螺钉192将中心距测量表头13锁紧在中心距测量表头支座19上，从而间接固定在本体15上。显然，当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头13测量轴线垂直于前定位元件11和转动副162的中心线，而且，当杠杆161围绕转动副162轴线转动时，因为杠杆161与本体方孔151之间间隙的存在，前定位元件11和后定位元件12的中心距在其零位中心距附近能够改变，而这个改变量能够由中心距测量表头13测得。如图1、2、4和5所示，本发明实施例装置设置一个后定位元件12固定连接于其上的后定位测座17和一个径向测量表头14固定连接于其上的径向测座18，其中，后定位测座17和径向测座18与本体15分别成沿同一方向的直线位移滑动配合连接并能够与本体15锁紧，所述直线位移方向与前定位元件11和后定位元件12中心距为其零位中心距时的前定位元件11和后定位元件12中心线方向相同，具体实现方式是第一，后定位测座17和径向测座18上分别包含一后定位测座环171和径向测座环181，它们上分别开有一为孔的后定位测座滑移孔1711和一为孔的径向测座滑移孔1811，本体15上制有一为轴的本体轴153，本体轴153的轴线与前定位元件11和后定位元件12中心距为其零位中心距时的前定位元件11和后定位元件12中心线方向相同，后定位测座滑移孔1711和径向测座滑移孔1811与本体轴153成间隙配合连接；第二，后定位测座17和径向测座18上分别在后定位测座滑移孔1711和径向测座滑移孔1811上开有一为矩形键槽的后定位测座键槽1712和一为矩形键槽的径向测座键槽1812，本体轴153上开有一为矩形键槽的本体键槽1531，采用一为矩形键的后定位测座导向键172和一为矩形键的径向测座导向键182分别与后定位测座键槽1712和径向测座键槽1812成过盈配合连接，而与本体键槽1531成间隙配合连接。显然，这两项措施保证了后定位测座17和径向测座18与本体15成直线位移滑动配合连接，所述直线位移方向与前定位元件11和后定位元件12中心距为其零位中心距时的前定位元件11和后定位元件12中心线方向相同；第三，后定位测座环171和径向测座环181上分别连接有作为锁紧螺钉的后定位测座锁紧螺钉173和径向测座锁紧螺钉183，拧紧它们可以将后定位测座17和径向测座18分别锁紧到本体15上，锁紧后的位置需要保证当前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距时，径向测量表头14测量轴线垂直相交于此时如定位兀件11和后定位兀件12中心线的中点。最后，说明后定位兀件12和径向测量表头14分别连接到后定位测座17和径向测座18、从而间接固定连接到本体15上的方式如图4所示，后定位元件12采用螺纹连接方式连接到后定位测座连接块173上，后定位测座连接块173也采用螺纹连接方式连接到后定位测座环171上；如图2和5所示，作为径向测量表头14的数显千分表上有一个与其测量轴线同轴的、为其安装轴的径向测量表头安装轴141，径向测座环181开有一为孔的径向测量表头安装孔1813，该孔轴线与径向测座键槽1812方向异面垂直，并与径向测座滑移孔1811轴线垂直相交，径向测量表头安装轴141与径向测量表头安装孔1813成间隙配合连接，再通过锁紧作为锁紧螺钉的径向测量表头锁紧螺钉184能够将径向测量表头14锁紧并固定在径向测座环181上，这一结构使得径向测量表头14在其测量轴线方向可以调整其在径向测座18上的位置。此外，为了保证径向测量表头14在随径向测座18在本体轴153上滑移时不与本体轴153发生干涉，在本体轴153上开有一为长孔的本体轴长孔1532。如图2和3所示，本发明实施例装置前定位元件11轴线长度LI很短，而后定位元件12轴线长度L2相对较长。 根据规定，齿距偏差测量时要求定位元件与轮齿接触在齿高中部附近，因此，针对不同模数和变位系数的齿轮，前定位元件11和后定位元件12的直径需要改变，为了采用同一套测量装置，本发明实施例装置前定位元件11和后定位元件12设置了一系列直径不同的圆柱体作为附件，以备更换。如图6和7所示，本发明实施例装置所设置的齿间测量附件3包含一个齿间定位元件31和一个齿间测量表头32，其中，齿间定位元件31为一个圆柱体(出于连接等原因，去除了部分对测量定位不起作用的圆柱体表面)，齿间测量表头32为一个数显千分表；齿间测量表头32固定连接在齿间定位元件31上，其测量轴线垂直相交于齿间定位元件31轴线，具体实现方式是作为齿间测量表头32的数显千分表有一个与其测量轴线同轴的、为其安装轴的齿间测量表头安装轴321，在齿间定位元件31上开有一为孔的齿间测量表头安装孔311，其轴线垂直相交于齿间定位元件31轴线，这样，使该齿间测量表头安装轴321与齿间测量表头安装孔311成间隙配合即可保证齿间测量表头32测量轴线垂直相交于齿间定位元件31轴线。此外，通过锁紧作为锁紧螺钉的齿间测量表头锁紧螺钉33能够将齿间测量表头32固定在齿间定位元件31上，这一结构使得齿间测量表头32在其测量轴线方向可以调整其在齿间定位元件31上的位置。针对技术方案二的本发明实施例装置，除了不包含齿间测量附件3外，与针对技术方案一的本发明实施例装置完全相同。本发明实施例装置的测量方法属于间接测量，需要根据具体所采用的测量方法和这种测量方法所形成的测量装置与被测齿轮的几何关系，由测量装置的参数、被测齿轮的类型和参数，以及测量读数建立起相应的数学方程式解出被测齿轮的齿距偏差。下面分别针对技术方案一和技术方案二以两个例子予以说明。第一个例子针对技术方案一，被测齿轮是标准渐开线直齿圆柱外齿轮，测量并计算其左侧齿面(为方便叙述，本文规定，正对齿轮观察时，与最上面的轮齿的左侧齿面沿齿轮转动方向同侧的轮齿齿面为齿轮的左侧齿面)齿距偏差。如图8所示示意图，操作方法是首先，将被测齿轮轮齿排序，为1，2，…，n，其中η为被测齿轮的齿数；其次，将直径设为dp的前定位元件11卡于被测齿轮第η齿与第I齿之间，直径亦为dp的后定位元件12卡于第I齿和第2齿之间，使得前定位元件11圆柱面与第η齿和第I齿的相邻齿面相切，后定位元件12圆柱面与第I齿与第2齿的相邻齿面相切，调整后定位测座17和径向测座18在本体15上的位置，使得此时前定位元件11和后定位元件12的中心距为其零位中心距，径向测量表头14测量轴线与前定位元件11轴线的中心距则为该零位中心距一半，锁紧后定位测座17和径向测座18，然后，调整径向测量表头14在其测量轴线方向的位置，使其测头与被测齿轮齿顶圆接触，锁紧径向测量表头14，读取此时中心距测量表头13和径向测量表头14的读数，分别记为八1 和Ahtl;再次，将前定位元件11卡于被测齿轮第I齿与第2齿之间，后定位元件12卡于第2齿与第3齿之间，使得前定位元件11圆柱面与第I齿与第2齿的相邻齿面相切，后定位元件12圆柱面与第2齿与第3齿的相邻齿面相切，径向测量表头14测头与被测齿轮齿顶圆接触，读取此时中心距测量表头13和径向测量表头14的读数，分别记为八112和Aht2 ;以此类推,最后,将前定位元件11卡于被测齿轮第n-Ι齿与第η齿之间，后定位元件12卡于第η齿与第I齿之间，使得前定位元件11圆柱面与第n-Ι齿与 第η齿的相邻齿面相切，后定位元件12圆柱面与第η齿与第I齿的相邻齿面相切，径向测量表头14测头与被测齿轮齿顶圆接触，读取此时中心距测量表头13和径向测量表头14的
读数，分别记为Ahtn。设被测齿轮模数为m,齿数为z,压力角为α，记ΔΖ = f2，
A,
ο ··· ο P
'Ahn) f I O …O)I O …O O
AhnO I …O Iil = O I ··· O O
AH = ,I =，
,Ahf、O O I. O O I O ,
Vtn /VJ ηχηV/ ηχη如图9所示，又记
'aPlli、APl = Pl2，'
LU,I,其中，pu,2为第I齿与第2齿左侧齿面在分度圆上的齿距，Apu,2为其齿距偏差，Pl2j3为第2齿与第3齿左侧齿面在分度圆上的齿距，Apl2j3为其齿距偏差，以此类推，最后，PLn,i为第η齿与第I齿左侧齿面在分度圆上的齿距，Aplnjl为其齿距偏差,则由以下方程可以求出齿数为奇数时的被测齿轮左侧齿面的齿距偏差APl = AP^ ―仏2，…，(I)
η其中，ΔΡ； = AQt - (/ -/)4f(2)
权利要求
1.一种用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，当用于奇数齿齿轮齿距偏差测量时，该装置包含一个前定位元件(11)、一个后定位元件(12)、一个中心距测量表头(13)、一个径向测量表头(14)、一个杠杆机构(16)以及一个作为装配基准的本体(15);当用于偶数齿齿轮齿距偏差测量时，该装置还包含一个独立的齿间测量附件(3)，其中，所述前定位元件(11)为一个圆柱体或一个球体，所述后定位元件(12)亦为一个圆柱体或一个球体，它们的直径相同，但前定位元件(11)和后定位元件(12)不同时为一个球体；所述中心距测量表头(13)和径向测量表头(14)都为一个直线位移测量装置；所述前定位元件(11)和后定位元件(12)位于本体(15)同侧，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)都为一个圆柱体时，它们的轴线平行；所述后定位元件(12)直接或间接固定连接在本体(15)上；所述杠杆机构(16)包含一个杠杆(161),杠杆(161)的杠杆一端(1611)与前定位元件(11)固定连接，通过一个转动副(162 )将杠杆(161)与本体(15 )连接在一起，其中，转动副(162 )轴线与前定位元件(11)和后定位元件(12 )中为圆柱体的前定位元件(11)或后定位元件(12)轴线平行，而且，当前定位元件(11)随着杠杆(161)围绕转动副(162)轴线转动从而改变前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距时,存在这样一个位置,前定位元件(11)轴线或球心的瞬时运动方向与此时前定位元件(11)和后定位元件(12 )中心线方向相同，定义此时前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距；所述中心距测量表头(13 )固定连接在本体(15 )上，其测量轴线与杠杆(161)的杠杆另一端(1612 )相交，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头(13)测量轴线垂直于此时前定位元件(11)轴线或球心与转动副(162)轴线的中心线，能够测得前定位元件(11)和后定位元件(12)在其零位中心距附近的中心距改变量；所述径向测量表头(14)通过锁紧方式直接或间接固定连接在本体(15)上并在锁紧松开后可以沿其测量轴线方向改变位置，径向测量表头(14)位于前定位元件(11)和后定位元件(12)之间，其测量轴线与前定位元件(11)和后定位元件(12)中为圆柱体的前定位元件(11)或后定位元件(12)轴线异面垂直，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距时，径向测量表头(14)测量轴线垂直相交于此时前定位元件(11)和后定位元件(12)中心线的中点。
2.如权利要求I所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，在所述后定位元件(12)上固定连接一个后定位测座(17)，在所述径向测量表头(14)上固定连接一个径向测座(18)，其中，所述后定位测座(17)和径向测座(18)与本体(15)分别成沿同一方向的直线位移滑动配合连接并能够与本体(15)锁紧，当此处后定位测座(17)和径向测座(18 )与本体(15 )锁紧时即为所述后定位测座(17 )和径向测座(18 )间接固定在本体(15)上的一种方式，所述直线位移方向与前定位元件(11)和后定位元件(12)中心距为其零位中心距时的前定位元件(11)和后定位元件(12)中心线方向相同。
3.如权利要求I所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，所述前定位元件(11)和后定位元件(12)分别设置一系列直径不同的圆柱体或球体作为附件，能够更换。
4.如权利要求I所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，当所述前定位元件(11)和后定位元件(12)都为一个圆柱体时，其中一个圆柱体长度很短，而另一个圆柱体相对较长。
5.如权利要求I所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，所述齿间测量附件(3)包含一个齿间定位元件(31)和一个齿间测量表头(32)，其中，所述齿间定位元件(31)为一个圆柱体，齿间测量表头(32)为一个直线位移测量装置；所述齿间测量表头(22)固定连接在齿间定位元件(31)上，其测量轴线垂直相交于齿间定位元件(31)轴线。
6.一种用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，该装置包含一个前定位兀件(11)、一个后定位兀件(12)、一个中心距测量表头(13)、一个径向测量表头(14)、一个杠杆机构(16)、一个后定位测座(17)、一个径向测座(18)以及一个作为装配基准的本体(15),其中，所述前定位元件(11)为一个圆柱体或一个球体，所述后定位元件(12)亦为一个圆柱体或一个球体，它们的直径相同，但前定位元件(11)和后定位元件(12 )不同时为一个球体；所述中心距测量表头(13)和径向测量表头(14)都为一个直线位移测量装置；所述前定位元件(11)和后定位元件(12)位于本体(15)同侧，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)都为一个圆柱体时，它们的轴线平行；所述后定位元件(12)间接固定连接在本体(15)上；所述杠杆机构(16)包含一个杠杆(161),杠杆(161)的杠杆一端(1611)与前定位元件(11)固定连接，通过一个转动副(162 )将杠杆(161)与本体(15 )连接在一起，其中，转动副(162 )轴线与前定位元件(11)和后定位元件(12 )中为圆柱体的前定位元件(11)或后定位元件(12)轴线平行，而且，当前定位元件(11)随着杠杆(161)围绕转动副(162)轴线转动从而改变前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距时,存在这样一个位置,前定位元件(11)轴线或球心的瞬时运动方向与此时前定位元件(11)和后定位元件(12 )中心线方向相同，定义此时前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距；所述中心距测量表头(13 )固定连接在本体(15 )上，其测量轴线与杠杆(161)的杠杆另一端(1612 )相交，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距时，中心距测量表头(13)测量轴线垂直于此时前定位元件(11)轴线或球心与转动副(162)轴线的中心线，能够测得前定位元件(11)和后定位元件(12)在其零位中心距附近的中心距改变量；所述径向测量表头(14)通过锁紧方式直接或间接固定连接在本体(15)上并在锁紧松开后可以沿其测量轴线方向改变位置，径向测量表头(14)位于前定位元件(11)和后定位元件(12)之间，其测量轴线与前定位元件(11)和后定位元件(12)中为圆柱体的前定位元件(11)或后定位元件(12)轴线异面垂直，而且，当前定位元件(11)和后定位元件(12)的中心距为其零位中心距时，径向测量表头(14)测量轴线垂直相交于此时前定位元件(11)和后定位元件(12)中心线的中点； 在所述后定位元件(12)上固定连接后定位测座(17)，在所述径向测量表头(14)上固定连接径向测座(18 )，其中，所述后定位测座(17 )和径向测座(18 )与本体(15 )分别成沿同一方向的直线位移滑动配合连接并能够与本体(15)锁紧，当此处后定位测座(17)和径向测座(18)与本体(15)锁紧时即为前文所述后定位测座(17)和径向测座(18)间接固定在本体(15)上的方式，所述直线位移方向与前定位元件(11)和后定位元件(12)中心距为其零位中心距时的前定位元件(11)和后定位元件(12)中心线方向相同。
7.如权利要求6所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，所述前定位元件(11)和后定位元件(12)分别设置一系列直径不同的圆柱体或球体作为附件，能够更换。
8.如权利要求6所述的用于大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量的装置，其特征在于，当所述前定位元件(11)和后定位元件(12)都为一个圆柱体时，其中一个圆柱体长度很短，而另一个圆柱体相对较长。
全文摘要
一种大型直齿圆柱齿轮齿距偏差测量装置，包含一个前定位元件11、一个后定位元件12、一个中心距测量表头13、一个径向测量表头14、一个杠杆机构16和一个本体15，前定位元件11和后定位元件12的中心距能够改变并可由中心距测量表头13测得；测量时将前定位元件11和后定位元件12分别卡入被测齿轮的两个齿间，并使径向测量表头14与被测齿轮齿顶圆或齿根圆接触，读出此时中心距测量表头13和径向测量表头14的读数。以此类推，围绕被测齿轮一周，根据得到的所有读数即可以算出被测齿轮的齿距偏差。相比基于不同原理的现有齿距仪，装置具有操作简单、接触稳定和重复性好等特点，保证了测量精度，还可以一次测量同时得到两侧齿面的齿距偏差。
文档编号G01B5/16GK102927887SQ20121042110
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李彬, 徐白羽 申请人:东南大学