一种蜗轮副传动精度临床检测装置及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蜗轮副检测领域，具体是一种蜗轮副传动精度临床检测装置及检测方法。
【背景技术】
[0002]当前蜗轮副加工的通用程序是:在蜗轮加工机床(滚齿机)上加工蜗轮，在蜗杆磨床上加工蜗杆，然后将蜗轮、蜗杆在专用蜗轮检查仪上配磨接触面，检测传动精度和周节差等等。如CN 102435432 A公开的蜗轮蜗杆啮合仪，其利用二手滚齿机实现大蜗轮、蜗杆啮合状况检测的蜗轮蜗杆啮合仪，它包括二手滚齿机，蜗杆工装安装在二手滚齿机大法兰上，蜗轮工装整体安装在二手滚齿机底座上且用轴心定位。该技术方案固然能够实现大蜗轮、蜗杆啮合状况检查，但设备造价高昂，中小型企业采购困难，不利于推广。
[0003]为此，CN103213032 A公开了一种蜗轮副啮合高精度综合检查仪，其是在工作台面上安装两根纵向的水平直线导轨，总成基座滑动连接在水平直线导轨上并连接有水平滚珠丝杆，所述检测设备总成由蜗杆工装横梁、蜗杆工装组成，水平直线导轨上还安装了涡轮底座，涡轮底座上连接有测隙表和百分表。该检查仪不但能够精确地检测出蜗轮副中心距、啮合面情况及蜗轮的侧隙偏差，还解决了传统检查仪无法检测中心距较大的蜗轮副的啮合和检测步骤很繁琐的问题。
[0004]但上述专利文献公开的仪器中，检测过程中硕大的蜗轮需反复搬运、安装、校正等，不仅非常麻烦，尤其是影响到最后整体精度。并且蜗轮副的整体精度还应包含蜗轮副的传动精度。而CN 103213032 A中，通过摇动手轮或电机直接带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合传动，无传动精度这一检测过程。这些不完善的检测手段，使我国目前蜗轮副生产精度一般只处于蜗轮副国家标准GB10089-88五级精度以下，严重影响了我国蜗轮副精度整体水平的提高，制约了我国蜗轮副在精度上的发展。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种蜗轮副传动精度临床检测装置及检测方法，其能够解决蜗轮检测过程中多次安装引入的安装误差问题。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种蜗轮副传动精度临床检测装置，包括用于安装蜗轮的转台和安装蜗杆的工装，转台中安装有用于检测蜗轮旋转角度的蜗轮角位移传感器，工装上安装有用于检测蜗杆旋转角度的蜗杆角位移传感器，蜗轮角位移传感器和蜗杆角位移传感器输出连接有蜗轮检测仪，转台和工装间能够切向位移使得蜗杆与蜗轮啮合。所述工装具有托座、位于托座上方的滑板和一对用于支撑蜗杆两端的死顶尖，其中一死顶尖固定在托座上，另一死顶尖固定在机床的主轴电机拖座上，滑板能够滑动来调节两死顶尖之间的距离;托座设置有驱动电机，驱动电机驱动有齿轮传动组，齿轮传动组的末端齿轮上固定有拨杆组件，拨杆组件带动蜗杆转动且使蜗杆与末端齿轮同轴、同步转动，蜗杆角位移传感器的定子固定在托座上，蜗杆角位移传感器的转子与末端齿轮同轴、同步转动以测量蜗杆的旋转角度;所述转台包括能相对转动的安装台和底座，安装台用于连接蜗轮且连接在底座上，安装台的中心部有朝下的凸柱，凸柱与安装台、底座同轴，所述角位移传感器的转子同轴安装在凸柱上，角位移传感器的定子与底座连接固定;在安装台与底座间的凸柱上还安装有向心推力轴承，该向心推力轴承支撑安装台且保持安装台与底座的同轴度。
[0008]进一步的，所述齿轮传动组包括与驱动电机连接的始端齿轮，始端齿轮与所述末端齿轮直接齿合，末端齿轮的中心孔通过一轴承安装在托座侧壁外凸的安装圆柱上，蜗杆角位移传感器的转子通过又一轴承固定在安装圆柱上;拨杆组件包括垂直固定在末端齿轮的端面上的第二拨杆和一端与第二拨杆垂直固定的第一拨杆，第一拨杆的另一端套有环套，环套穿插固定在蜗杆的杆部中。
[0009]进一步的，所述底座为下端开口的腔体结构且上端具有中心孔，凸柱的下端部穿过该中心孔位于底座的腔体中，蜗轮角位移传感器的转子安装固定在凸柱的下端部且定子固定连接在底座的上端底面；凹槽位于向心推力轴承的外侧;底座的上端面绕其中心轴均布有数个凹槽，这些凹槽呈圆周分布，凹槽中设置有南北极与转台轴向同向的磁铁，磁铁的长度大于安装台下底面与底座上端面间的距离。
[0010]进一步的，所述安装台设有三个上下贯穿的通孔，该三个通孔均匀分布于圆心位于安装台中心轴上的一圆周上，通孔的上端部为沉孔，底座的上端面设有对应通孔的螺纹孔，通孔和螺纹孔中可拆卸式安装有一销钉，该销钉能将安装台固定到底座上，该销钉拆卸时安装台能够相对于底座自由转动。
[0011]进一步的，所述底座的下端部具有径向朝腔体外的弧形台阶，弧形台阶的边缘部均布有六个用于连接机床工作台的U型槽，U型槽开口朝外。
[0012]进一步的，所述安装台的上端面设有十二个螺纹安装孔，这些螺纹安装孔均匀分布于圆心位于安装台中心轴上的一圆周上，螺纹安装孔位于通孔内侧，螺纹孔用于将蜗轮或蜗轮的胎具固定到安装台上。
[0013]进一步的，所述托座采用机床的刀架托座，所述滑板采用机床的刀架滑板。
[0014]进一步的，所述蜗轮角位移传感器和蜗杆角位移传感器均内置联轴节。
[0015]本发明还公开了一种蜗轮副传动精度临床检测方法，其包括如下步骤:
[0016]①在机床加工蜗轮前在机床工作台上安装转台，将转台的底座通过其U型槽螺栓固定在机床工作台上，使转台底座和机床工作台同心、同步回转。
[0017]②安装销钉，使转台的安装台和底座间固定在一起。
[0018]③将胎具安装到转台的安装台上使胎具与安装台成为整体，通过胎具调整蜗轮中心的高度，将待加工的蜗轮安装到胎具中并调整其与转台同心回转。
[0019]④蜗轮加工完成后，退下刀具，换上蜗杆工装，在主轴电机托座上安装上死顶尖，调整拖座与主轴电机拖座之间的距离来安装蜗杆，然后安装第一拨杆。
[0020]⑤取下转台的安装台和底座之间的销钉，使安装台能够相对于底座自由转动。
[0021]⑥移动刀架滑板，调整机床工作台位置，使蜗轮副处于最佳啮合位置。
[0022]⑦启动蜗杆工装的驱动电机，拨杆组件带动蜗杆转动，通过拨动磁铁个数来调整转台的安装台和底座之间的摩擦力，使蜗杆能够带动蜗轮和安装台平稳转动。
[0023]⑧通过转台角位移传感器和蜗杆角位移传感器，检测蜗轮副的传动精度。
[0024]⑨依据检测到的传动精度状况，若需要进一步加工修正蜗轮，则拆下蜗杆及蜗杆工装，将转台的安装台和底座间通过销钉固定，然后根据传动精度状况调整机床参数，对蜗轮副进行加工修正;若精度状况满足要求，则完成了蜗轮的加工。
[0025]本发明中蜗轮副传动精度临床检测装置的蜗杆工装，很好的解决了蜗轮副在传动精度检测中蜗杆的安装结构，其通过一对死顶尖来支撑蜗杆，避免蜗杆转动过程中，支撑结构与蜗杆间的摩擦力成为蜗杆转动的阻力。还通过电机驱动齿轮组的形式来对蜗杆提供低速可控的扭距。并通过角度传感器测量末端齿轮的旋转角度而方便测得蜗杆的旋转角度，方便测量蜗杆的旋转角度。本发明中蜗轮副传动精度临床检测装置的转台，使得蜗轮在蜗杆的带动下能任意回转，且回转的中心轴因为向心推力轴承的作用保持不变;并且向心推力轴承对蜗轮安装的安装台有支撑作用，且由于轴承端面的滚动摩擦很小，能够保证蜗轮及安装台的回转精度和灵活性。
[0026]本发明的蜗轮副传动精度临床检测装置并设计磁铁结构来调节安装台与底座间的摩擦力，避免在蜗轮传动检测时因惯性