测量齿轮副侧隙的检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种测量齿轮副侧隙的检测装置，属于齿轮检测领域。

背景技术：

齿轮侧隙是指一对啮合齿轮的非工作表面沿法线方向的距离，一对相互啮合的齿轮须留有齿侧间隙，以补偿齿轮由于制造与安装的精度公差，以及传动载荷时的弹性变形和由于受温度影响的变形，并可储存一定量的润滑油，以改善齿轮表面的润滑状态。但齿轮的侧隙过大，会加大齿轮传动所产生的噪音，增大齿轮之间的摩擦，影响齿轮的使用寿命，所以通常齿轮的侧隙在确保正常使用的情况下越小越好，在制造时是根据齿轮所使用要求的精度等级来设定的。目前，常用压铅丝法或打表法来检测齿轮副的侧隙，压铅丝法是指在齿宽的齿面上，平行放置2～4条铅丝，铅丝直径不宜超过最小间隙的4倍，转动齿轮挤压铅丝，铅丝被挤压后最薄处的厚度尺寸即为侧隙值。打表法是在测量时将一个齿轮固定，在另一个齿轮上装上夹紧杆，测量装有夹紧杆的齿轮的摆动角度，在千分表或百分表上得到读数差。但上述两种方法测量难度大，而且测量效率不高。随着工业的逐渐发展以及科技的进步，工业自动化一定会逐渐替代简单的人工操作、提高劳动效率，传统的检测设备必然会被测量齿轮副侧隙的检测装置所替代。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种测量齿轮副侧隙的检测装置，以填补目前无测量齿轮副侧隙的检测装置的空白。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

测量齿轮副侧隙的检测装置，其组成包括：气缸、支撑座、杠杆、支架、上滑板、下滑板、滚珠丝杠、一对方形导轨、一对拉簧、轴承座、电机安装板、步进电机、底座、丝母座、移动丝母、一组V型导轨、自动张紧轴系、带传动机构、主轴系、光栅尺、直线光栅传感器及支撑架；

所述的主轴系包括联轴节A、主轴、轴套一、接套、主轴电机、联轴节B、钢球保持架一及保持片一；所述的底座上平面的左端与支撑座连接，所述的支撑座上平面的右端具有通孔一，所述的通孔一内安装有自动张紧轴系，底座上平面的左端与气缸连接，支撑座的左端具有通孔二，所述的通孔二内插入有所述的气缸的推杆，底座上平面的右端安装有支架，所述的支架通过旋转轴与杠杆连接，所述的杠杆右端具有通孔，杠杆右端的通孔套装在所述的自动张紧轴系的拉杆上，气缸的推杆下端与杠杆上表面左端相连接；底座上平面的右端安装有一对方形导轨，所述的一对方形导轨上滑动安装有下滑板，所述的下滑板与一组V型导轨连接，所述的一组V型导轨与上滑板连接，上滑板与下滑板之间安装有一对拉簧；下滑板26的下平面与丝母座连接，所述的丝母座与移动丝母连接，所述的移动丝母与滚珠丝杠通过外螺纹配合，所述的滚珠丝杠的右端与轴承座的内圈过盈配合，所述的轴承座与电机安装板上端连接，所述的电机安装板与底座连接，电机安装板下端与步进电机连接，所述的步进电机的电机轴通过带传动机构与滚珠丝杠右端传动连接；

所述的轴套一外圆面上设有台肩，轴套一的台肩与上滑板的上表面左侧连接，上滑板和下滑板上表面左侧设有同轴的通孔，轴套一下端穿过上滑板和下滑板上表面左侧的通孔，所述的轴套一内插入有主轴，所述的主轴与轴套一之间安装有钢球保持架一，轴套一上端面与保持片一贴合，主轴外圆面上端设有轴肩，所述的保持片一与主轴所述的轴肩下表面贴合，主轴的上端通过联轴节A与被测齿轮一的轮轴连接，轴套一的下端面与接套的上端面连接，所述的接套下端面与主轴电机连接，所述的主轴电机的电机轴通过联轴节B与主轴下端连接，所述的光栅尺固定在上滑板一长外侧面上，所述的直线光栅传感器与光栅尺相对应设置并固定在支撑架上，所述的支撑架固定在底座上平面。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：

1.1、本实用新型的测量齿轮副侧隙的检测装置，通过控制步进电机转动，带动带传动机构传动，从而实现上、下滑板的左右移动。控制上、下滑板向左移动，直至直线光栅传感器记录上滑板移动2mm后，停止上、下滑板移动，控制主轴电机转动，使得驱动齿轮带动从动齿轮转动(即被测齿轮一带动被测齿轮二转动)，从而使得与从动齿轮配合的拉杆转动，当拉杆下端所安装的圆光栅传感器采集到零点时，停止主轴电机转动。此时，可以保证圆光栅传感器达到零点，也保证了两个被测齿轮啮合状态为单面接触。再驱动主轴电机顺时针转动一定角度，使得被测齿轮副(两个被测齿轮)相互转动一周，记录圆光栅数值δ1。再驱动主轴电机逆时针转动相同的角度，记录圆光栅数值δ2。两次圆光栅所记录数值的差值即为被测齿轮副的间隙。本实用新型大大地减少了人工操作所产生的人为误差，不仅提高了检测效率，而且增加了检测的准确度。直线光栅传感器测量上滑板移动2mm，通过上、下滑板之间的拉簧提供测力。

2.本实用新型的测量齿轮副侧隙的检测装置，通过气缸的伸缩以及杠杆的动作，实现了自动张紧轴系的张紧，通过电磁阀控制气缸伸出，使气缸的推力作用在杠杆的左端上，杠杆的右端向上移动，使得压簧收缩，与压帽连接的拉杆向上移动，从而使得拉杆的斜面小端(即拉杆端头的倒置圆台体的斜面小端)与橡胶环接触，使得被测齿轮二与轴之间为间隙配合。通过电磁阀控制气缸收缩，压簧恢复原状态，使得拉杆向下移动，从而使得拉杆的斜面大端(即拉杆端头的倒置圆台体的斜面大端)与橡胶环接触，橡胶环由于弹性变形，使得外圆尺寸变大，从而使得被测齿轮二与安装轴之间为过盈配合。本实用新型可以很好的消除被测齿轮与安装轴之间的间隙，并且可以保证被测齿轮与安装轴之间无相对运动，同时便于被测齿轮的安装与拆卸，提高了检测效率。

3.本实用新型的测量齿轮副侧隙的检测装置，本实用新型所使用的圆光栅传感器，精度可达到10μm/m。与压铅丝法或打表法相比，大大的增加了检测精度。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的局部放大图；

图4是本实用新型的自动张紧轴系的主视结构示意图；

图5是本实用新型的主轴系的主视结构示意图；

图6是图4的A处局部放大图；

图7是图4的B处局部放大图；

图8是图5的C处局部放大图；

图9是图2的D处局部放大图。

附图中的零部件名称及标号如下：

拉杆1、橡胶环2、轴套二3、安装轴4、气缸5、支撑座6、杠杆7、支架8、旋转轴9、圆光栅传感器10、压帽11、压簧12、端盖13、钢球保持架二14、保持片二15、被测齿轮二16、轮轴17、联轴节A18、主轴19、轴套一20、接套21、主轴电机22、联轴节B23、钢球保持架一24、上滑板25、下滑板26、滚珠丝杠27、方形导轨28、轴承座29、大带轮30、皮带31、小带轮32、电机安装板33、步进电机34、底座35、丝母座36、移动丝母37、V型导轨38、光栅尺39、保持片一40、直线光栅传感器41、圆柱体42、倒置的圆台体43、支撑架44、限位螺钉45。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本实用新型技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的保护范围中。

具体实施方式一：如图1-图9所示，本实施方式披露了一种测量齿轮副侧隙的检测装置，其组成包括：其组成包括：气缸5、支撑座6、杠杆7、支架8、上滑板25、下滑板26、滚珠丝杠27、一对方形导轨28、一对拉簧、轴承座29、电机安装板33、步进电机34、底座35、丝母座36、移动丝母37、一组V型导轨38、自动张紧轴系、带传动机构、主轴系、光栅尺39、直线光栅传感器41及支撑架44；

所述的主轴系包括联轴节A18、主轴19、轴套一20、接套21、主轴电机22、联轴节B23、钢球保持架一24及保持片一40；所述的底座35上平面的左端(通过螺钉)与支撑座6连接，所述的支撑座6上平面的右端具有通孔一，所述的通孔一内安装有自动张紧轴系，底座35上平面的左端(通过螺钉)与气缸5连接，支撑座6的左端具有通孔二，所述的通孔二内插入有所述的气缸5的推杆，底座35上平面的右端安装有支架8，所述的支架8通过旋转轴9与杠杆7连接，所述的杠杆7右端具有通孔，杠杆7右端的通孔套装在所述的自动张紧轴系的拉杆1上，气缸5的推杆下端与杠杆7上表面左端相连接；底座35上平面的右端安装有一对方形导轨28，所述的一对方形导轨28上滑动安装有下滑板26，所述的下滑板26(通过螺钉)与一组V型导轨38连接，所述的一组V型导轨38(通过螺钉)与上滑板25连接，上滑板25与下滑板26之间安装有一对拉簧；下滑板26的下平面与丝母座36连接，所述的丝母座36与移动丝母37(通过螺钉)连接，所述的移动丝母37与滚珠丝杠27通过外螺纹配合，所述的滚珠丝杠27的右端与轴承座29的内圈过盈配合，所述的轴承座29与电机安装板33上端连接，所述的电机安装板33与底座35(通过螺钉)连接，电机安装板33下端与步进电机34(通过螺钉)连接，所述的步进电机34的电机轴通过带传动机构与滚珠丝杠27右端传动连接；

所述的轴套一20外圆面上设有台肩，轴套一20的台肩与上滑板25的上表面左侧(通过螺钉)连接，上滑板25和下滑板26上表面左侧设有同轴的通孔，轴套一20下端穿过上滑板25和下滑板26上表面左侧的通孔，所述的轴套一20内插入有主轴19，所述的主轴19与轴套一20之间安装有钢球保持架一24，轴套一20上端面与保持片一40贴合，主轴19外圆面上端设有轴肩，所述的保持片一40与主轴19所述的轴肩下表面贴合，主轴19的上端通过联轴节A18与被测齿轮一的轮轴17连接，轴套一20的下端面与接套21的上端面(通过螺钉)连接，所述的接套21下端面(通过螺钉)与主轴电机22连接，所述的主轴电机22的电机轴通过联轴节B23与主轴19下端连接，所述的光栅尺39固定在上滑板25一长外侧面上，所述的直线光栅传感器41与光栅尺39相对应设置并固定在支撑架44上，所述的支撑架44(通过螺钉)固定在底座35上平面。

本实施方式中，所述的带传动机构包括小带轮32、大带轮30及皮带31，所述的步进电机34的电机轴上安装有小带轮32，滚珠丝杠27的右端安装有大带轮30，所述的小带轮32与所述的大带轮30之间通过皮带31连接。

本实施方式中，气缸5的动作(伸出或收缩)由电磁阀控制实现。

具体实施方式二：如图4、图6和图7所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述的自动张紧轴系包括：拉杆1、橡胶环2、轴套二3、安装轴4、圆光栅传感器10、压帽11、压簧12、端盖13、钢球保持架二14、保持片二15及多个限位螺钉45；

所述的安装轴4下端设置在支撑座6所述的通孔一内，安装轴4的外侧套装有轴套二3，轴套二3的外圆面上设有台肩，所述的轴套二3的下端设置在支撑座6的通孔一内，轴套二3的台肩固定坐落在支撑座6上平面，安装轴4沿轴向设有中心通孔，所述的拉杆1下端穿出安装轴4的中心通孔设置在支撑座6内部，所述的拉杆1下端通过外螺纹与压帽11连接，拉杆1上位于压帽11的上端安装有压簧12，安装轴4的外圆面上设有轴肩，所述的保持片二15套装在安装轴4上并与安装轴的轴肩下端面以及轴套二3的上端面贴合，安装轴4的上端面与橡胶环2连接，所述的橡胶环2紧密套装在拉杆1上端，安装轴4与轴套二3之间安装有钢球保持架二14，所述的轴套二3外圆面具有多个螺纹孔，所述的多个螺纹孔位于钢球保持架二14上方，多个螺纹孔内分别螺纹连接有限位螺钉45，轴套二3下端面与端盖13连接，拉杆1的下端安装有圆光栅传感器10，橡胶环2的外圆表面与被测齿轮二16过盈配合。

具体实施方式三：如图4所示，本实施方式是对具体实施方式一或二作出的进一步说明，所述的端头由上至下由制为一体的圆柱体42和倒置的圆台体43构成，所述的圆柱体42的外径大于倒置的圆台体43的大端外径。