专利名称：齿面粗糙度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型为齿面粗糙度传感器，它用于机械制造行业中齿轮齿面粗糙度的测 量。具体为传感器的导头和测针支架的尺寸及形状设计，可以实现对模数大于2mm的齿轮 齿面粗糙度的测量
二背景技术：
齿轮齿面粗糙度对齿轮的运行性能有很重要的影B向，故测量齿轮齿面粗糙度是齿 轮检测中一项必不可少的项目。触针式表面粗糙度测量仪是对齿轮齿面粗糙度进行精确测 量的主要仪器。 齿轮的齿面有两个特点，一是齿面通常是曲面；二是小模数齿轮齿根处空间较小。 触针式表面粗糙度测量仪的普通传感器通常无法满足齿面测量的要求，原因在于普通的 有导头传感器通常采用前导头结构，导头与测针在测针滑行方向上的距离约为1 1. 5mm， 在测量曲面时会因被测表面曲率造成测针针尖与导头不在一个水平面上，从而带来测量误 差；同时，普通有导头传感器前端为直径4mm以上的圆柱体，在测量模数小于4mm的齿轮时， 传感器无法深入到齿根处测量，而小模数齿轮通常其齿面面积较小，齿面上可测量的行程 也很小，普通传感器一般无法完成齿面粗糙度测量功能。
三
发明内容本发明的目的是为了实现对齿轮齿面粗糙度的测量。 配备该齿面粗糙度传感器的触针式仪器能够测量到齿根部，可以适应齿面的特殊 形状进行测量。新结构重新设计了导头的形状，将导头的前端(即与工作面接触部分)设 计为楔形，使导头前端能够探入齿轮的齿根处与齿面接触。同时测针支架的形状与尺寸也 在普通传感器的基础上做了相应的修改，测针直接粘接在"之"字形测针支架上，使测针针 尖与导头最低点处于与测量方向垂直的一条直线上，两点之间的距离为0. 25mm。 这是一种旁导头结构，测量时，驱动箱带动传感器沿被测齿面做匀速运动，测针和 导头随工件表面的微观起伏而上下运动。导头以曲率半径达50mm的球形与被测表面接触， 而测针针尖圆弧半径仅为5 ii m。滑行运动中，导头沿齿面形状轮廓运动，而测针则随着表面 粗糙度的微观起伏而上下运动。由于导头和测针与表面的接触点在与滑行方向垂直的一条 直线上，且该两点距离较小，所以被测齿面轮廓变化对测得粗糙度轮廓的影响很小，不会带 来测量误差。 该结构的优点是导头与工件接触点的圆弧半径，可以起到机械滤波的作用。同 时，由于此设计中的导头在一侧接近测针，与圆弧状全包围形导头相比，装配调整更加容 易，且使用中测针不易与导头相碰，降低了故障率。
四
附图l导头结构图[0009] 附图2测针支架结构图 附图3齿面传感器前端结构图 图中，l-测针；2-测针架；3-导头；4-测臂 附图4齿面传感器前端剖面图
五具体实施方式齿轮的齿面具有以下特点齿轮的齿面一般为曲面，且齿根部空间较小，普通粗糙 度传感器无法深入到齿根部位。 该发明主要涉及到粗糙度传感器的前部，即图3所示导头3、测针支架2、测针1几 个部件。导头结构如图l(a)所示，前端成楔形，可以深入到被测齿轮的齿根部测量。由图 l(b)导头的左视图可以看出，楔形前端的两臂有一臂下端为半径50mm的球形，另一臂不接 触被测表面，用来保护测针以免在测量中受到碰撞。 测针支架结构为"之"字形，如图2所示。测针支架前端与导头最低点平行的位置 有一个孔，测针穿过小孔粘接固定。测针支架后部与测杆粘接，测针支架的高度与导头结构 相适应，保证了传感器的零位。 测针较普通传感器的测针长度更短，通过粘接固定，保证了装配后传感器最前端 测针接触齿面处的高度不大于1. 5mm，以便可以测量模数2mm以上的齿轮。 装配时，装配了测针1的测针支架2粘接在测杆上，而导头3粘接在测臂4上，测 杆在中空的测臂内孔中通过，探入传感器主体，且粘有两个磁片。测臂4与传感器主体固定 在一起。测量中，测针1随齿面微观起伏上下运动，而导头3沿齿面形状轮廓运动。测针1 相对于导头3的相对位移被仪器记录下来形成粗糙度轮廓，并据此计算粗糙度参数。
权利要求一种齿面粗糙度传感器，前端为楔形旁导头结构，其特征是导头前端为楔形，测针粘接在“之”字形测针支架上，使测针针尖与导头最低点处于与测量方向垂直的一条直线上。
2. 根据权利要求l所述的齿面粗糙度传感器，其特征是导头前端为楔形，导头前端的两臂有一臂下端为半径50mm的球形，是测量齿面粗糙度的基准，另一臂不接触被测表面， 用来保护测针以免在测量中受到碰撞。
3. 根据权利要求l所述的齿面粗糙度传感器，其特征是测针支架结构为"之"字形，测 针支架前端与导头最低点平行的位置有一个孔，测针穿过小孔粘接固定；测针支架后部与 测杆粘接，高度与导头结构相适应，保证了传感器的零位。
4. 根据权利要求1所述的齿面粗糙度传感器，其特征是传感器的测针针尖和导头与 被测表面的接触点所连成的直线与传感器滑行轨迹垂直，即导头的最低点与测针针尖平行 滑行。
专利摘要一种可以采集齿轮齿面粗糙度信号的触针式传感器。其导头前端为楔形，测针粘接在“之”字形测针支架上，使测针针尖与导头最低点处于与测量方向垂直的一条直线上。通过采用这种楔形旁导头结构，它可以深入到模数2mm以上的齿轮齿根部，测量弯曲表面的表面粗糙度轮廓。这种触针式的齿面粗糙度传感器可以解决齿轮齿面、沟槽侧壁、曲轴表面等空间狭小的弯曲表面粗糙度轮廓的采集问题。
文档编号G01B21/30GK201449258SQ20082021169
公开日2010年5月5日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年12月17日
发明者刘力岩, 曹鹏, 李佰庚, 郎岩梅 申请人:哈尔滨量具刃具集团有限责任公司