一种齿轮渐开线样板齿廓偏差主动调控方法

摘要

本发明属于精密加工与测试技术领域，涉及一种齿轮渐开线样板齿廓偏差主动调控方法，对于待调控齿面为单齿面的齿轮渐开线样板，通过调控齿轮渐开线样板的安装偏心使齿轮渐开线样板的齿廓凸度偏差Cα趋于0，从而减小齿廓形状偏差ffα；对于待调控齿面为两异侧齿面的齿轮渐开线样板，通过调控齿轮渐开线样板的安装偏心使两异侧齿面的齿廓凸度偏差Cα1、Cα2均趋于0，从而减小齿廓形状偏差ffα1、ffα2，并可使两异侧齿面的齿廓倾斜偏差fHα1、fHα2趋于一致；通过该方法可获得满足齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467‑2010要求的1级精度齿轮渐开线样板，而且无需加工就可以提高现有商品齿轮渐开线样板的精度，具有良好的市场应用前景与推广价值。

说明书

技术领域

本发明属于精密加工与测试领域，涉及一种齿轮渐开线样板齿廓偏差主动调控方法。

背景技术

齿轮渐开线样板是校准各种渐开线测量仪器的标准计量器具，主要用于传递齿轮渐开线参数量值、修正仪器示值和确定仪器示值误差。齿轮渐开线样板国家标准GB/T6467-2010规定了齿轮渐开线样板的等级分1级和2级。1级齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差f

实用新型专利【ZL201020678898】公开了一种圆弧形非渐开线齿廓样板。【ZL201120083865】公开了一种双球非齿轮渐开线样板，用高精度球体上的圆弧代替渐开线对齿轮测量中心进行精度校准。发明专利【ZL201310057364】公开了一种多功能渐开线齿轮样板，在齿轮的齿面上加工出带有谐波、齿廓鼓形误差、齿廓倾斜偏差、基节偏差的特殊齿轮样板，可对齿廓评价过程中滤波对齿廓评定的影响进行检定。发明专利【ZL201610847011】公开了一种大齿轮渐开线样板，将扇形基圆块与齿轮渐开线样板整合到一起，该大齿轮渐开线样板的结构紧凑，结构上没有回转中心，更适合用于测量大齿轮的三坐标CMM测量中心的校准与大齿轮渐开线的量值传递。发明专利【ZL201711393983】公开了一种自安装基准等公法线齿轮渐开线样板，该样板的左右异形齿面的渐开线具有相同的公法线和统一的展开基圆圆弧，有利于齿轮渐开线样板的超精密加工和测试。公开专利【CN201910681693】公开了一种双轴式圆弧型大尺寸渐开线样板，用近似的曲线圆弧代替大齿轮的标准渐开线，为大尺寸齿轮渐开线量值传递体系的建立提供新思路。以上专利发明了不同的齿轮渐开线样板的结构，但是均没有介绍齿轮渐开线样板的精度和加工方法，目前我国商品的齿轮渐开线样板均没有满足齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010中1级精度齿轮渐开线样板的要求。

发明专利【ZL201510091994】介绍了一种高精度径向可调式齿轮渐开线样板及调整方法，通过精密调整齿轮渐开线样板相对于测量芯轴的径向位置可同时让渐开线样板2个或3个齿面的齿廓倾斜偏差f

发明内容

为减小齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差f

对于待调控齿面为单齿面的齿轮渐开线样板：

第一步，测量待调控齿面的初始齿廓倾斜偏差f

第二步，以初始基圆圆心为原点，以初始基圆圆心和基圆处渐开线起点的连线为X轴建立右手坐标系，利用齿轮渐开线样板沿Y轴方向的安装偏心e

安装偏心e

其中，θ

第三步，测量待调控齿面的调控后齿廓倾斜偏差f′

调控后基圆半径r

其中，r

使用时，提供调控后齿廓形状偏差f′

对于待调控齿面为两异侧齿面的齿轮渐开线样板：

第一步，测量待调控齿面的初始齿廓倾斜偏差f

第二步，以初始基圆圆心为原点，以过原点的两基圆处渐开线连线的平行线为X轴建立右手坐标系，两异侧齿面分别位于第二、四象限；利用齿轮渐开线样板沿X轴方向的安装偏心分量e

安装偏心分量e

其中，θ

第三步，测量待调控齿面的调控后齿廓倾斜偏差f′

调控后基圆半径r

其中，r

使用时，提供调控后齿廓形状偏差f′

本发明的有益效果在于，发明了一种齿轮渐开线样板齿廓偏差主动调控方法，可通过主动调控齿轮渐开线样板的安装偏心，使齿轮渐开线样板待调控齿面的齿廓凸度偏差C

附图说明

图1一种单齿面齿轮渐开线样板。

图2一种两异侧齿面齿轮渐开线样板。

图3一种齿轮渐开线样板标准装置。

图4样板芯轴。

图5偏心密珠轴套。

图6十字垫圈。

图7平垫圈。

图中：1齿轮渐开线样板；1-1待调控齿面A；1-2待调控齿面B；2样板芯轴；3偏心密珠轴套；4平垫圈；5十字垫圈；6锁紧螺母。

具体实施方式

以初始基圆半径r

待调控齿面为单齿面，即调控待调控齿面A1-1时：

第一步，测量待调控齿面A1-1的初始齿廓倾斜偏差f

第二步，以初始基圆圆心为原点，以初始基圆圆心和基圆处渐开线的连线为X轴建立右手坐标系，利用齿轮渐开线样板1沿Y轴方向的安装偏心e

其中，齿轮渐开线样板计值范围的初始展开角θ

第三步，测量待调控齿面A1-1的调控后齿廓倾斜偏差f’

其中，初始基圆半径r

使用时，提供调控后齿廓形状偏差f’

待调控齿面为两异侧齿面，即调控待调控齿面A1-1、待调控齿面B1-2时：

第一步，测量待调控齿面A1-1、待调控齿面B1-2的初始齿廓倾斜偏差f

第二步，以初始基圆圆心为原点，以过原点的两基圆处渐开线连线的平行线为X轴建立右手坐标系，待调控齿面A1-1、待调控齿面B1-2分别位于第二、四象限；利用齿轮渐开线样板沿X轴方向的安装偏心分量e

其中，齿轮渐开线样板计值范围的初始展开角θ

第三步，测量待调控齿面的调控后齿廓倾斜偏差f’

其中，初始基圆半径r

使用时，提供调控后齿廓形状偏差f’

以上述调控待调控齿面A1-1、待调控齿面B1-2为例介绍一种齿轮渐开线样板1的安装偏心主动调控方法：

利用发明专利【201510560861】涉及的一种精密定位用偏心密珠轴套装配一种齿轮渐开线样板标准装置，通过偏心密珠轴套3调控齿轮渐开线样板1的安装偏心e和偏心相位角α，其中，安装偏心e和偏心相位角α满足：

将上述计算得到的X轴方向的安装偏心分量e

使用时，选用偏心密珠轴套3的四球室，其中，相邻一侧的两球室各放置5粒直径5.008mm，分规值0.6μm的G5级钢球，相对一侧的两球室各放置5粒直径4.998mm，分规值0μm的G5级钢球；将偏心密珠轴套3按偏心相位角α＝99.3°安装在齿轮渐开线样板1和样板芯轴2间，再在样板芯轴2上依次安装平垫圈4、十字垫圈5和锁紧螺母6，首次安装时锁紧螺母6不完全拧紧，在装配完一种齿轮渐开线样板标准装置后，先测量齿轮渐开线样板1此时的待调控齿面A1-1、待调控齿面B1-2的调控后齿廓倾斜偏差f’