齿圈径向跳动测量自动校准装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种齿圈径向跳动测量自动校准装置，包括导轨，在导轨上设置有左滑块和右滑块，在左滑块上设置有左对准轴，在右滑块上设置有右对准轴，在左滑块的内侧设置有滑台，在滑台上设置有丝母，丝母与沿导轨长度方向布设的丝杠连接，丝杠与步进电机的转轴连接，步进电机与运动控制器连接。本实用新型采用步进电机带动滑块运动的方式，取代传统的手动校准过程，可大幅度提高实验效率并能一定程度的改善测量精度，取得了较好的实验效果。本实用新型对实现齿轮测量仪器的自动化和机电设备的一体化有着重要的实践意义。
【专利说明】
齿圈径向跳动测量自动校准装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种齿轮测量仪器，具体地说是涉及一种齿圈径向跳动测量自动校准装置。
【背景技术】
[0002]齿轮齿圈径向跳动误差AFr是指在被测齿轮一转范围内，测量仪的测头在齿槽内与齿高中部双面接触，测头相对于齿轮基准轴线的最大变动量。它是齿轮误差测量中的一个重要误差量，主要用来评定由齿轮几何偏心所引起的径向误差。很显然，齿轮齿圈径向跳动误差过大对于齿轮的工作平稳性、运动精度和工作时产生的噪声都会有很大的影响。而只有精确地和高效地测量了齿轮齿圈径向跳动误差，才能判断齿轮齿圈径向跳动误差是否在合理的误差范围内，保证今后齿轮能够在正常的、稳定的情况下工作。
[0003]齿轮齿圈径向跳动误差的测量通常在齿轮跳动检查仪上进行。测量时，把被测齿轮用心轴安装在两顶尖架的顶尖之间(被测齿轮轴则直接安装在两顶尖间)，用心轴轴线模拟体现该齿轮的基准轴线，使测头在齿槽内于齿高中部双面接触。测头有球形和锥形等几种形式，其尺寸大小应与被测齿轮的模数相协调，以保证测头在齿高中部双面接触。球形或锥形测头安装在指示表的测杆上，用它逐齿测量它相对于齿轮基准轴线的变动量，其中最大值与最小值之差即为齿圈径向跳动A Fr。
[0004]虽然用以上这种测量设备来测量齿轮齿圈径向跳动误差△Fr是可行的和可靠的，但测量时与测量后的工作相当繁琐。而且，它对测量人员的专业技术知识要求很高，即使是由一名技术熟练的测量人员去逐齿测量，之后借助于计算机来分析处理这些测量数据，对于工作量也没能有太大的改观。
[0005]该种测量设备的主要缺点是均为手动测量。因而无论是基准轴线的校准过程，还是齿轮的测量过程以及测量数据的采集和分析，均采用手动，这会带来两个主要的问题。一个是测量效率低下，需要逐齿测量，测量数据需要一一记录并进行数据分析。这会大大增加测量的时间；再一个是测量精度低，由于整个测量过程均为手动操作，这样会导致测量基准、被测齿轮及测量仪表受到各自不同的外力作用，使得彼此间出现微小移动，这会导致测量精度下降。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种齿圈径向跳动测量自动校准装置。
[0007]本实用新型所采用的技术解决方案是:
[0008]—种齿圈径向跳动测量自动校准装置，包括导轨，在导轨上设置有左滑块和右滑块，在左滑块上设置有左对准轴，在右滑块上设置有右对准轴，在左滑块的内侧设置有滑台，在滑台上设置有丝母，丝母与沿导轨长度方向布设的丝杠连接，丝杠与步进电机的转轴连接，步进电机与运动控制器连接。
[0009]优选的，所述左滑块包括第一方形座，在第一方形座的上方设置有第一柱形凸起，在第一柱形凸起的中心开设第一轴孔，所述左对准轴的一端固定在第一轴孔内；所述右滑块包括第二方形座，在第二方形座的上方设置有第二柱形凸起，在第二柱形凸起的中心开设第二轴孔，所述右对准轴的一端固定在第二轴孔内；左对准轴与右对准轴均水平布置。
[0010]优选的，所述导轨固定在底座上，在底座的上方设置有侧钢板。
[0011 ]本实用新型的有益技术效果是:
[0012]本实用新型采用步进电机带动滑块运动的方式，取代传统的手动校准过程，可大幅度提高实验效率并能一定程度的改善测量精度，取得了较好的实验效果。本实用新型对实现齿轮测量仪器的自动化和机电设备的一体化有着重要的实践意义。
【附图说明】
[0013]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明:
[0014]图1为本实用新型的结构原理不意图；
[0015]图2为本实用新型用于测量仪的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]结合附图，一种齿圈径向跳动测量自动校准装置，包括导轨I，在导轨I上设置有左滑块2和右滑块3，在左滑块2上设置有左对准轴4，在右滑块3上设置有右对准轴5。在左滑块2的内侧设置有滑台6，在滑台6上设置有丝母，丝母与沿导轨长度方向布设的丝杠7连接，丝杠7与第一步进电机8的转轴连接，第一步进电机8与运动控制器9连接。被测齿轮10安装在右对准轴5上，右滑块3通过锁紧螺母固定在导轨I上。
[0017]作为对本实用新型的进一步设计，所述左滑块2包括第一方形座，在第一方形座的上方设置有第一柱形凸起，在第一柱形凸起的中心开设第一轴孔，所述左对准轴4的一端固定在第一轴孔内。所述右滑块3包括第二方形座，在第二方形座的上方设置有第二柱形凸起，在第二柱形凸起的中心开设第二轴孔，所述右对准轴5的一端固定在第二轴孔内。左对准轴4与右对准轴5均水平布置，且二者呈对称布设。
[0018]更进一步的，所述导轨I固定在底座11上，在底座11的上方设置有侧钢板12。
[0019]本实用新型的校正过程大致如下:
[0020]通过运动控制器9控制第一步进电机8转动，第一步进电机8通过丝杠等带动左滑块2平稳移动到指定位置，右滑块3按照要求任意定位并锁紧。由于步进电机具有精确控制转动和位移特性，因此，能够通过反复调试程序以保证对准过程的实现，自动控制左对准轴4和右对准轴5达到一定精度的对准。
[0021]本实用新型选用运动控制器进行伺服电机控制，采用高性能32位CPU，配备液晶显示器，全封闭触摸式操作键盘。该运动控制器具有可靠性高，精度高，噪音小，操作方便等特点。可同时控制1-3个电机运动，操作简单、清晰、方便、快捷。该控制器具有开机画面可自行修改、控制器或上位计算机双模式编程独立、24V电源反接保护、1光耦隔离、输出短接保护手动正反转可同步外部开关控制、简易PLC逻辑、参数区密码可设定等特点。
[0022]在进行齿轮齿圈径向跳动测量时，本实用新型实现了自动校准，同时可配合自动测量装置等组成齿轮齿圈径向跳动测量仪。下面进行补充说明:
[0023]右对准轴5与第二步进电机13传动连接。自动测量装置包括竖向布置的测量杆14，在测量杆14的顶端设置有数显千分表15。测量杆14固定在测量杆支架上，在测量杆支架的下方设置有凸轮，凸轮与第三步进电机16传动连接。所述数据采集和分析装置包括USB数据线和计算机，数显千分表15通过USB数据线和计算机连接。所述第一步进电机8、第二步进电机13和第三步进电机16均与运动控制器9连接。所述第二步进电机13通过第一蜗轮蜗杆和第一刚性联轴器17与右对准轴5连接。所述第三步进电机16通过第二蜗轮蜗杆和第二刚性联轴器18与凸轮轴19连接，凸轮设置在凸轮轴19上。
[0024]被测齿轮10放置于右对准轴5上，第二步进电机13通过第一蜗轮蜗杆等带动右对准轴5转动，实现被测齿轮的逐齿转动。第三步进电机16通过第二蜗轮蜗杆等带动凸轮运转，在凸轮运转的过程中可通过测量杆支架带动测量杆14上下移动，进而完成被测齿轮的逐齿测量。通过运动控制器9控制两者动作过程的协调性。测量杆14上的数显千分表15通过USB数据线将测量数据导入计算机并进行数据分析，将测量数据直观的反映出来。
[0025]上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。
[0026]需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同替代方式，或明显变型方式，均应在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种齿圈径向跳动测量自动校准装置，其特征在于:包括导轨，在导轨上设置有左滑块和右滑块，在左滑块上设置有左对准轴，在右滑块上设置有右对准轴，在左滑块的内侧设置有滑台，在滑台上设置有丝母，丝母与沿导轨长度方向布设的丝杠连接，丝杠与步进电机的转轴连接，步进电机与运动控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种齿圈径向跳动测量自动校准装置，其特征在于:所述左滑块包括第一方形座，在第一方形座的上方设置有第一柱形凸起，在第一柱形凸起的中心开设第一轴孔，所述左对准轴的一端固定在第一轴孔内；所述右滑块包括第二方形座，在第二方形座的上方设置有第二柱形凸起，在第二柱形凸起的中心开设第二轴孔，所述右对准轴的一端固定在第二轴孔内；左对准轴与右对准轴均水平布置。3.根据权利要求1所述的一种齿圈径向跳动测量自动校准装置，其特征在于:所述导轨固定在底座上，在底座的上方设置有侧钢板。
【文档编号】G01B5/00GK205505894SQ201620103996
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】杨有松, 张海馨, 吴倩倩, 刘智超, 李敬增, 肖琛, 李晓奇
【申请人】长春理工大学光电信息学院