一种新型齿轮测量仪器的制作方法

本实用新型涉及一种新型齿轮测量仪器，属于齿轮测量仪器技术领域。

背景技术：

大型齿轮是工业传动中的重要基础零部件，通常认为直径大于1000mm的齿轮为大型齿轮，直径大于3000mm的为特大型齿轮。按照齿轮直径大小齿轮测量中心机械布局方式可以分为两种：

1)传统齿轮量仪针对齿轮直径小于1000mm的仪器布局采用四坐标布局，即X(切向)、Y(径向)、Z(垂直)、Φ(回转主轴),通常采用Φ、Y/Z/X的结构布局方式，主轴Φ在一边，Y/Z/X三个直线轴进行叠加布局到另一边。

2)对于齿轮直径大于1000mm大型齿轮量仪,随着被测齿轮几何尺寸的增大,径向坐标轴的悬臂长度将不断加大,这对保证测量精度非常不利，因此大型齿轮测量中心一般会把仪器径向Y坐标轴，分成上下两层导轨Y和y，下层是主径向机构，上层副径向机构，可分别实现径向的大、小行程测量运动，形成五坐标轴的布局方式。

3)目前大规格齿轮量仪有如下布局方式：

a)多层导轨叠加方式Φ、y/Z/X/Y或Φ、y/Z/Y/X这种结构布局的缺点是：右边四层导轨进行叠加，增加了仪器制造难度，特别是下层导轨影响上层导轨的精度，多层导轨叠加产生累计误差，仪器的综合精度很难保证。

b)美国M&M精密系统公司采用把Y坐标轴移到左边，与回转主轴组合的新型机械布局方式。这种布局方式避免了a)中四层坐标的叠加情况，降低了仪器的制造难度，但是由于要考虑上顶尖位置等原因，采用了Y导轨斜向布局方式，及Y不平行y，这样方式布局的结果又造成了对不同规格齿轮测量时，所需要的X坐标方向的行程加大很多，造成新的精度损失，并且整机结构尺寸变大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决随着大型齿轮几何尺寸的增大,现有的齿轮测量仪测量悬臂断加大,导致测量精度降低的问题，进而提供一种新型齿轮测量仪器。

本实用新型的技术方案：

一种新型齿轮测量仪器包括工作台、测量立柱、定位支柱、齿轮定位工装、横向移动导轨和纵向移动导轨，所述的工作台为长方体工作台，横向移动导轨和纵向移动导轨分别布置在工作台上端面上，所述测量立柱安装在横向移动导轨上，测量立柱能够在横向移动导轨上实现横向移动，齿轮定位工装安装在纵向移动导轨上，齿轮定位工装能够在纵向移动导轨上实现纵向移动，所述工作台上固定有定位支柱，定位支柱设置在齿轮定位工装的后侧，所述测量立柱布置在齿轮定位工装的右侧。

优选的：所述的测量立柱包括测量立柱本体、测头和测头伸缩装置，所述测头伸缩装置垂直安装在测量立柱本体内的升降装置上，测头伸缩装置相对测量立柱本体实现上下升降，所述的测头安装在测头伸缩装置上，测头通过测头伸缩装置实现横向伸缩。

优选的：所述的定位支柱包括定位立柱本体、滑轨、滑板和齿轮定位直臂，滑轨纵向安装在定位立柱本体上，滑轨上滑动安装有滑板，所述的齿轮定位直臂通过齿轮定位直臂基座安装在滑板上。

优选的：所述的齿轮定位工装包括齿轮工装安装台、齿轮工装轴系和齿轮定位座，所述的齿轮工装轴系为圆盘形安装夹盘，齿轮工装轴系安装在齿轮工装安装台，齿轮工装轴系能够绕相对齿轮工装安装台实现纵向转动，所述齿轮工装轴系的中心位置安装有齿轮定位座。

优选的：所述的横向移动导轨沿长方体工作台的短边方向布置在工作台的上端面上，所述的纵向移动导轨沿长方体工作台1的长边方向布置在工作台的上端面上。

本实用新型具有以下有益效果：该五坐标布局相对于切向行程大的四坐标量仪占地面积最小；能测量直径为1000mm-1500mm的大尺寸齿轮；相对于四坐标布局测量中心，该机械布局将工件径向轴运动和测头的径向轴运动分开，可以分别保证两个运动方向的测量精度，以优化的结构布局减小了机械设备自身的体积，降低了仪器制造和装配难度；也能应用于其他大型复杂零件的测量，能保证测量精度，通用性强，具有发展前景。

附图说明

图1是一种新型齿轮测量仪器的布局视图；

图2是一种新型齿轮测量仪器测量大径齿轮的状态图；

图中：1-工作台，2-测量立柱，3-定位支柱，4-齿轮定位工装，5-横向移动导轨，6-纵向移动导轨，7-测量立柱本体，8-测头，9-测头伸缩装置，10-定位立柱本体，11-滑轨，12-滑板，13-齿轮定位直臂，14-齿轮工装安装台，15-齿轮工装轴系，16-齿轮定位座，17-待测齿轮件，18-齿轮定位直臂基座，X-测量立柱沿横向移动导轨的移动轴，Y-齿轮定位工装沿纵向移动导轨的移动轴，Z-测头伸缩装置沿测量立柱的移动轴，Φ-待测齿轮件的自身转动轴，y-测头沿侧头伸缩装置的伸缩轴。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的提供一种新型齿轮测量仪器包括工作台1、测量立柱2、定位支柱3、齿轮定位工装4、横向移动导轨5和纵向移动导轨6，所述的工作台1为长方体工作台，横向移动导轨5和纵向移动导轨6分别布置在工作台1上端面上，所述测量立柱2安装在横向移动导轨5上，测量立柱2能够在横向移动导轨5上实现横向移动，齿轮定位工装4安装在纵向移动导轨6上，齿轮定位工装4能够在纵向移动导轨6上实现纵向移动，所述工作台1上固定有定位支柱3，定位支柱3设置在齿轮定位工装4的后侧，所述测量立柱2布置在齿轮定位工装4的右侧；所述的测量立柱2包括测量立柱本体7、测头8和测头伸缩装置9，所述测头伸缩装置9垂直安装在测量立柱本体7内的升降装置上，测头伸缩装置9相对测量立柱本体7实现上下升降，所述的测头8安装在测头伸缩装置9上，测头8通过测头伸缩装置9实现横向伸缩；所述的定位支柱3包括定位立柱本体10、滑轨11、滑板12和齿轮定位直臂13，滑轨11纵向安装在定位立柱本体10上，滑轨11上滑动安装有滑板12，所述的齿轮定位直臂13通过齿轮定位直臂基座18安装在滑板12上；所述的齿轮定位工装4包括齿轮工装安装台14、齿轮工装轴系15和齿轮定位座16，所述的齿轮工装轴系15为圆盘形安装夹盘，齿轮工装轴系15安装在齿轮工装安装台14，齿轮工装轴系15能够绕相对齿轮工装安装台14实现纵向转动，所述齿轮工装轴系15的中心位置安装有齿轮定位座16；所述的横向移动导轨5沿长方体工作台1的短边方向布置在工作台的上端面上，所述的纵向移动导轨6沿长方体工作台1的长边方向布置在工作台的上端面上。如此设置，测量立柱2、定位支柱3和齿轮定位工装4组成一个测量类似机床型测量装置，将待测量的齿轮安装在齿轮定位工装4的齿轮定位座16上，通过定位立柱3上的齿轮定位直臂13上设有的齿轮定位顶尖结构将齿轮固定在齿轮定位工装4上，利用安装在测量立柱2上的测头8实现对齿轮的精度测量，随着齿轮外径的变化，可通过调整测头8在测量立柱上的位置实现对齿轮的测量；当齿轮外径大于Φ800时候，通过移动齿轮定位工装4在纵向移动导轨6的位置，使得测头8有足够的空间实现对齿轮的精度测量。

本实用新型采用五坐标左右分开设置的新型布局方式，即Φ/Y、y/Z/X，Y平行y，这种结果在量仪制造工艺条件下，更为适合测量工件直径在1000mm—1500mm量仪的结构布局。在避免现有的齿轮测量设备通过多层导轨叠加造成的机械制造难度大，精度保持性差的情况下，不需要额外增加X向坐标导轨的长度，整机布局更为紧凑，右边y/Z/X结构布局是传统四坐标轴的标准布局方式，技术成熟，以最为优化的机构布局保证仪器的机械精度及机械精度保持性，最小占地面积。

仪器测量状态可以根据工件情况进行转换，对于工件直径小于Φ800mm的轴类零件，利用上顶尖进行工件安装，仪器使用与一台Φ800齿轮量仪相同，如图1，而对于工件直径超过Φ800的齿轮，齿轮定位工装4向外移动，形成一台大规格齿轮量仪，利用齿轮定位工装4进行齿轮安装测量，这符合大部分行业，如风力发电，行星减速机等行业齿轮类型分布情况(大的盘类齿轮及小直径的轴类齿轮)。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。