专利名称：锥齿轮节圆锥角测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锥齿轮测量技术，具体涉及一种锥齿轮节圆锥角测量装置，即一种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置。
背景技术：
锥齿轮广泛应用在机床、汽车、矿山、建筑等机械设备上。直齿圆锥齿轮是磨床上的重要零件，其节圆锥角的准确与否直接影响齿轮啮合时的噪音、强度、齿面接触面积的大小和齿轮传动的平稳性，是一个影响齿轮质量的重要参数。因此，直齿圆锥齿轮节圆锥角测量准确与否直接影响齿轮的加工质量。但是，直齿圆锥齿轮节圆锥角是一个锥齿轮与另一锥齿轮啮合时只有纯滚动而无滑动时产生的接触圆锥角，是一个空间角度，其角度的直接测量与检测一直困扰着工程技术人员。目前，工厂仍采用近似的办法对直齿圆锥齿轮节圆锥角进行测量，具体使用齿轮对滚机或双啮仪，将配对锥齿轮进行啮合对滚，若无配对齿轮，还需要制造校准齿轮才能对·滚，通过观察接触斑点来判断节圆锥的接触情况，这种方法很难准确测量直齿圆锥齿轮节圆锥角的实际角度，将直接影响齿轮的互换性。因此，在生产中人们迫切需要知道直齿圆锥齿轮节圆锥角的大小或对它的检测，从而指导锥齿轮加工时机床的调整、齿轮的质量检验和外协验收。
发明内容为弥补上述缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提出一种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置及其测量方法，能够通过测量计算直齿圆锥齿轮节圆锥角，检测直齿圆锥齿轮节圆锥角的加工质量，并且能够有效校验直齿圆锥齿轮的加工精度。为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现。技术方案一—种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，包括与待测直齿圆锥齿轮的标准齿槽配对的检验棒、测量平台、置于测量平台上的杠杆千分表、正弦规以及与正弦规配合测量角度的可调式等高块，所述正弦规的上平面设置有用于夹持待测直齿圆锥齿轮的顶尖架，所述顶尖架的左、右顶尖的连线平行于正弦规的上平面，所述检验棒的中间为接触锥体，所述接触锥体的两端设置有直径相同的第一、第二测量圆柱体，所述第一、第二测量圆柱体的轴线与所述接触锥体的中心线延伸重合。上述技术方案的特点和进一步改进在于
4 sin j 艰衫(I)所述检验棒的接触锥体的锥角α大端直径#=^^’长度
\，其中包含待测直齿圆锥齿轮的设计参数，Φ为分度圆锥角，af为齿轮分度圆 2 Sm φ
压力角，Z为齿数,m为模数。[0010](2)所述接触锥体的大端设置有轴向定位轴肩。(3)所述接触锥体的小端与大端之间设有环状凹槽。(4)所述接触锥体长度大于待测直齿圆锥齿轮的齿面的宽度。(5)所述顶尖架上至少一个顶尖为半顶尖。(6)所述可调式等高块可采用量块组合替换。技术方案二一种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量方法，基于上述直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，包括以下步骤首先，将杠杆千分表、正弦规置于测量平台上；其次，将待测直齿圆锥齿固定在顶尖架上，通过工业橡皮泥将检验棒固定在待测直齿圆锥齿的齿槽 内，利用可调式等高块支起正弦规一边的所需高度，组成图纸给定的理论节圆锥角值；然后，利用杠杆千分尺分别测量第一、第二测量圆柱体高度，若高度差为零，则说明被测直齿圆锥齿轮的节圆锥角与正弦规和等高块组成的测量平台夹角相等，证明被测齿轮的节圆锥角与理论节圆锥角相等。若高度差不为零，则通过三角函数计算求得实际节圆锥角与理论节圆锥角的偏差。技术方案二的等同方法是基于上述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，包括以下步骤首先，将杠杆千分表、正弦规置于测量平台上；其次，将待测直齿圆锥齿固定在顶尖架上，通过橡皮泥将检验棒固定在待测直齿圆锥齿的齿槽内，利用可调式等高块支起正弦规的一边使检验棒的第一、第二测量圆柱体基本水平；然后，微调可调式等高块并利用杠杆千分表测量使第一、第二测量圆柱体等高度；此时，正弦规与测量平台的夹角为待测直齿圆锥齿轮对应齿槽的实际节圆锥角。本实用新型直齿圆锥齿轮的测量装置中，在正弦规上设有顶尖架，待测直齿圆锥齿轮用左右两顶尖固定在顶尖架上，检验棒用工业橡皮泥固定在待测直齿圆锥齿轮的齿槽中，检验棒大端设置的轴向定位轴肩作为定位面紧靠直齿圆锥齿轮大端外的辅助圆锥的锥面上；然后，利用可调式等高块支起正弦规一边构成理论节圆锥角；最后，利用杠杆千分尺分别测量第一、第二测量圆柱体高度，若高度差为零，则说明被测直齿圆锥齿轮的节圆锥角与正弦规和等高块组成的测量平台夹角相等，证明被测齿轮的节圆锥角与理论节圆锥角相等；若高度差不为零，则通过三角函数计算求得实际节圆锥角与理论节圆锥角的偏差。本实用新型的测量装置体积小，制造成本低，使用方便；测量方法操作简单，测量精度高、效率高，可以实现在生产现场的测量。本实用新型的重要意义在于，通过测量计算直齿圆锥齿轮节圆锥角，能够检测直齿圆锥齿轮节圆锥角的加工质量，有效校验直齿圆锥齿轮的加工精度，提高直齿圆锥齿轮的加工水平。
以下结合附图
和具体实施方式
对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。图I为本实用新型实施例中直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置结构示意图；图2为直齿圆锥齿轮剖视示意图；图3为本实用新型实施例中检验棒与待测直齿圆锥齿轮的大端剖视图；图4为本实用新型实施例中图3沿I-I方向的投影示意图；图5为本实用新型实施例中检验棒的结构示意图；[0026]其中，I-顶尖架；2-杠杆千分表；3_检验棒；4_直齿圆锥齿轮；5_正弦规；6-可调式等高块；7_半顶尖；8_紧固螺钉；9_测量平台-齿顶圆锥角；Φ_分度圆锥角；Φ8-齿根圆锥角；齿顶角；Φ2_齿根角山-齿面宽；H_外辅圆锥；Sn-弧齿厚；S_轴向定位轴肩；B-接触锥体；Ρ「第一测量圆柱体；P2-第二测量圆柱体。
具体实施方式
参照图I并结合图5，说明本实用新型直齿圆锥齿轮的测量装置具体结构。本实施例的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，主要包括与待测直齿圆锥齿轮的标准齿槽配对的检验棒3，测量平台9，置于测量平台9上的杠杆千分表2、正弦规5以及与正弦规5配合测量角度的可调式等高块6，正弦规5的上平面设置有用于夹持待测直齿圆锥齿轮的顶尖架·1，要求顶尖架的左、右顶尖的连线平行于正弦规的上平面。在正弦规5上设置的顶尖架1，将待测直齿圆锥齿轮4用左、右顶尖7固定在顶尖架I上，此处的左顶尖设置为半顶尖，紧固螺钉8将用于顶尖的锁紧。检验棒3用工业橡皮泥固定在待测直齿圆锥齿轮4的齿槽中，检验棒3大端轴向定位轴肩的定位面要紧靠在圆锥齿轮大端外辅圆锥的锥面上；正弦规5的一端用可调式等高块6支起，该可调式等高块6可用标准量块组合代替。检验棒3的中间为接触锥体B，接触锥体B的两端设置有相同的第一、第二测量圆柱体Pp P2，第一、第二测量圆柱体Pp P2的轴线与接触锥体B的中心线延伸重合。接触锥体B的大端设置有环形的轴向定位轴肩，轴向定位轴肩的内侧面作为定位面紧靠直齿直齿圆锥齿轮4大端外辅圆锥H的锥面；其中，接触锥体B长度大于待测直齿圆锥齿轮4的齿面宽，接触锥体B的小端与大端之间设有环状凹槽，该环状凹槽长度定为总长的1/4，且该环状凹槽的高度为Sp测量时，首先将杠杆千分表2、正弦规5置于测量平台9上；其次，将待测直齿圆锥齿轮4固定在顶尖架I上，通过工业橡皮泥将检验棒3固定在待测直齿圆锥齿轮4的齿槽内，利用可调式等高块6支起正弦规5—边的所需高度，组成图纸给定的理论节圆锥角值，然后，利用杠杆千分尺分别测量第一、第二测量圆柱体高度，若高度差为零，则说明被测直齿圆锥齿轮的节圆锥角与正弦规和等高块组成的测量平台夹角相等，证明被测齿轮的节圆锥角与理论节圆锥角相等。若高度差不为零，则通过三角函数计算求得实际节圆锥角与理论节圆锥角的偏差。参照图2并结合图3、图4、图5，说明检验棒的设计以及测量原理。图中OdS*顶圆锥角，Φ为分度圆锥角，Og为齿根圆锥角，O1为齿顶角，φ2为齿根角，b为齿面宽，H为外辅圆锥，Sn为弧齿厚，pe为齿顶线、fg为齿根线、eg为大端齿高，pf为小端齿高，O1O2是分度圆锥锥角线，对非变位的正常圆锥齿轮来说，节圆锥与分度圆锥是重合在一起的，因此，O1O2也是节圆锥锥角线，b则是齿面宽。本实用新型技术方案首要问题是设计制作出与待测直齿圆锥齿轮的标准齿槽配对的检验棒3，其设计原则是当检验棒3放入直齿圆锥齿轮的齿槽中，检验棒3上两条接触母线与齿轮的切点A、C应落在齿面的分度圆锥线上。由此可见，检验棒3各参数尺寸的设计与确定尤为重要，下面由附图3结合附图5具体介绍下如各参数的设计接触锥体的大端直径d;接触锥体的长度t;锥体的锥角α ；检验棒的测量圆柱体的直径Cl1与轴向定位轴肩的直径d2 ;检验棒3全长及其它参数的确定。(I)接触锥体的大端直径d的设计接触锥体的大端直径d与齿轮分度圆上两切点A、C的距离AC ψ ’AQI，
分度圆上压力角方向线ON与分度圆速度方向线O' T，形成的齿轮分度圆压力角CIf =
20°，在图3的三角形OAO'中m为齿轮的模数，％为齿轮分度圆压力角，Z OAO' = α I
权利要求1.一种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，包括与待测直齿圆锥齿轮的标准齿槽配对的检验棒、测量平台、置于测量平台上的杠杆千分表、正弦规以及与正弦规配合测量角度的可调式等高块，所述正弦规的上平面设置有用于夹持待测直齿圆锥齿轮的顶尖架，所述顶尖架的左、右顶尖的连线平行于正弦规的上平面，所述检验棒的中间为接触锥体，所述接触锥体的两端设置有直径相同的第一、第二测量圆柱体，所述第一、第二测量圆柱体的轴线与所述接触锥体的中心线延伸重合。
2.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述检验 4sip j二棒的接触锥体的锥角《，大端直径，长度9,，其中包含待测直 zzcosa;2 sm φ齿圆锥齿轮的设计参数，Φ为分度圆锥角，afs齿轮分度圆压力角，ζ为齿数，m为模数。
3.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述接触锥体的大端设置有轴向定位轴肩。
4.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述接触锥体的小端与大端之间设有环状凹槽。
5.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述接触锥体长度大于待测直齿圆锥齿轮的齿面的宽度。
6.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述顶尖架上至少Iv顶尖为半顶尖。
7.根据权利要求I所述的直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置，其特征在于，所述可调式等高块可采用量块组合替换。
专利摘要本实用新型涉及直齿圆锥齿轮测量技术，公开了一种直齿圆锥齿轮节圆锥角的测量装置。其装置包括与待测直齿圆锥齿轮的标准齿槽配对的检验棒、测量平台、置于测量平台上的杠杆千分表、正弦规以及与正弦规配合测量角度的可调式等高块，所述正弦规的上平面设置有用于夹持待测直齿圆锥齿轮的顶尖架，所述顶尖架的左、右顶尖的连线平行于正弦规的上平面，所述检验棒的中间为接触锥体，所述接触锥体的两端设置有直径相同的第一、第二测量圆柱体，所述第一、第二测量圆柱体的轴线与所述接触锥体的中心线延伸重合。本实用新型的测量装置体积小，制造成本低，使用方便；测量方法操作简单，测量精度高、效率高，可以实现在生产现场的测量。
文档编号G01B5/24GK202692917SQ20122032747
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者郭新玲, 田俊成 申请人:陕西工业职业技术学院