一种双联齿轮同时啮合性检测装置及其检测方法、装配方法与流程

本发明涉及行星齿轮传动类装置的安装、装配、调试领域，尤其涉及一种双联齿轮同时啮合性检测装置及其检测方法、装配方法。

背景技术：

行星齿轮传动一般由1个太阳轮、若干个行星轮（一般3个圆柱齿轮为一组）、行星架和一个内齿圈，它与普通齿轮传动相比，最显著的特点是多个行星轮与太阳轮、内齿圈处于常啮合接触，在传递功率时用几个完全相同的行星齿轮均匀的分布在太阳轮的周围来共同分担载荷（载荷被分配到行星齿轮上），由于行星齿轮传动采用太阳轮和行星轮同时浮动的均载机构，行星轮对称布置的分流传动结构，即使具有数个均匀分布的行星齿轮，使作用于太阳轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡，提高了传动效率。

采用双联齿轮行星传动是ngw型传动结构的改进结构，属于nw型传动结构，如图1所示，而采用双联斜齿轮行星，具有噪音低、重合度比直齿轮高，传动平稳的优点，如图2所示，其中图2a为传动示意简图，图2b为结构示意简图。

nw型传动结构中的双联齿轮行星装配时需保证两处轮齿与对应的内齿圈、太阳轮处于同时啮合接触状态，但由于机械加工误差存在，很难保证两处轮齿同时啮合，加上3个为一组的行星布置，装配很难保证6处轮齿同时啮合，从而无法保证均载、平稳性的性能要求。

对于单联齿轮（一处齿轮）在生产中，选取偏心误差相近的行星轮分组在一起，装配时使用同组各行星轮的偏心方向对各自中心线（行星架中心与该行星轮轴孔中心的连线）呈相同角度，使行星轮的偏心误差的影响降到最小。在单件齿轮生产中则严格控制齿厚，采用磨齿机控制各行星轮齿厚的一致性，或使几个行星轮安装在一个心轴上一次完成最终加工，并作出位置标记，以便按标记装配保证各行星轮啮合出的齿厚基本一致。

如果采用双联齿轮的传动结构，双联齿轮上的2处轮齿的磨齿加工（磨直齿和磨斜齿需分开加工）一致性带来更大难度，且每件误差不统一，直齿轮加工误差虽然测量筛选后标识，但还要涵盖双联齿轮上的斜齿轮加工误差的相近分组就很难。双联齿轮装配时，两个轮齿的同时啮合接触只能保证一个大齿轮（直齿轮）轮齿接触，小齿轮（斜齿轮）轮齿无法保证，对于3个均布的行星轮布置来说，形成载荷传递不对称，轮齿同时啮合接触到位的传递载荷大，未装配到位的不传递载荷，无法达到行星传动的均载要求，对载荷方向稳定、齿轮寿命受到影响。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种使双联齿轮工作时载荷传递均匀的双联齿轮同时啮合性检测装置及其检测方法、装配方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种双联齿轮同时啮合性检测装置，包括底座、双联齿轮和安装于底座上的第一单齿牙结构、第二单齿牙结构、千分表结构、支架；所述双联齿轮支撑于支架上，所述双联齿轮包括齿轮轴和分别位于齿轮轴两端的大齿轮、小齿轮；所述第一单齿牙结构和第二单齿牙结构设置于双联齿轮的两侧，所述第一单齿牙结构和第二单齿牙结构分别设有第一单齿牙和第二单齿牙，所述第一单齿牙和第二单齿牙分别与大齿轮和小齿轮配合且垂直于齿轮轴的中心轴线设置；所述千分表结构设有千分表，所述千分表的测头靠近双联齿轮其中一端部设置并与齿轮轴的中心轴线平行设置。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述第一单齿牙结构还包括第一支座、第一轴和第一定位螺钉；所述第一支座的下端固定于底座上，所述第一支座的上端开设有竖向孔和横向孔，所述第一轴和第一单齿牙均位于横向孔内，所述第一定位螺钉位于竖向孔内并用于固定第一单齿牙，所述第一轴抵触于第一单齿牙在远离大齿轮一侧的端部。

第二单齿牙结构还包括第二支座、第二轴和第二定位螺钉；第二支座的下端固定于底座上，第二支座的上端开设有竖向孔和横向孔，第二轴和第二单齿牙均位于横向孔内，第二定位螺钉位于竖向孔内并用于固定第二单齿牙，第二轴抵触于第二单齿牙在远离大齿轮一侧的端部。

所述支架包括第一v型定位块和第二v型定位块，所述齿轮轴支撑于第一v型定位块和第二v型定位块上。

所述双联齿轮沿轴向方向设有安装孔，安装孔内在靠近千分表一侧安装有量块。

所述千分表结构还包括用于支撑千分表的千分表支座，千分表支撑于千分表支座上方，千分表支座下方与底座固定连接。

作为一个总的发明构思，本发明提供一种双联齿轮同时啮合性检测方法，采用前述双联齿轮同时啮合性检测装置，包括以下步骤：将待检测的双联齿轮放置于支架上，施加作用力使大齿轮和小齿轮的工作面分别与第一单齿牙和第二单齿牙的工作面同时接触，记录千分表的显示值x，取下双联齿轮。

作为一个总的发明构思，本发明提供一种双联齿轮的装配方法，采用前述双联齿轮同时啮合性检测装置，包括以下步骤：

s1、将待检测的第1号双联齿轮放置于支架上，施加作用力使大齿轮和小齿轮的工作面分别与第一单齿牙和第二单齿牙的工作面同时接触，记录千分表的显示值x1，取下双联齿轮；

s2、重复步骤s1，得到第n号双联齿轮的显示值xn；

s3、以x1为基准值，计算第n号双联齿轮的补偿误差△xn，其中△xn=xn-x1，并制备出厚度为△xn的调整垫；

s4、以双联齿轮为行星轮，在安装第n号双联齿轮时，将厚度为△xn的调整垫安装于行星架支撑轴上，通过加入调整垫调节第n号双联齿轮在行星架支撑轴上的轴向位置，保证各双联齿轮的大齿轮和小齿轮分别与太阳轮和齿圈同时啮合接触。

所述支撑轴在靠近小齿轮一侧设有凸起，小齿轮通过轴承安装于支撑轴上，调整垫安装于轴承和凸起之间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种双联齿轮同时啮合性检测装置和检测方法、装配方法，解决了以双联齿轮为行星的行星齿轮传动装置装配时，需使各双联齿轮上的两个轮齿同时啮合接触，可减少双联齿轮的轮齿加工误差对于装配的影响，保证双联齿轮装配时大齿轮和小齿轮分别与对应的太阳轮和齿圈都能同时啮合（无间隙），形成载荷传递对称，轮齿同时啮合接触到位的传递载荷小，满足行星传动的均载要求，载荷方向稳定、齿轮寿命长。

附图说明

图1是传统nw型传动结构示意简图。

图2是双联斜齿轮行星的示意图。

图3是双联齿轮剖视图。

图4是双联齿轮同时啮合性检测装置（不含双联齿轮）的结构示意图。

图5是双联齿轮同时啮合性检测装置的结构示意图。

图6是图5中a-a线剖视图。

图7是图5中c-c线剖视图。

图8是图5中b-b线剖视图。

图9是装配后的双联齿轮结构示意图（安装调整垫）。

图10是图9中e处的局部放大图。

图11是图5中d-d线剖视图。

图12是装配后的双联齿轮结构示意图（未安装调整垫）。

图13是图12中f处的局部放大图。

图中各标号表示：

1、底座；2、第一单齿牙结构；21、第一支座；22、第一单齿牙；23、第一轴；24、第一定位螺钉；3、第二单齿牙结构；31、第二支座；32、第二单齿牙；33、第二轴；34、第二定位螺钉；4、千分表结构；41、千分表；42、千分表支座；6、双联齿轮；61、大齿轮；62、小齿轮；63、齿轮轴；7、支架；71、第一v型定位块；72、第二v型定位块；8、调整垫；9、太阳轮；10、齿圈；11、行星架；111、支撑轴；1111、凸起；12、轴承；13、量块。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图3至13所示，本发明的一种双联齿轮同时啮合性检测装置，包括底座1、双联齿轮6和安装于底座1上的第一单齿牙结构2、第二单齿牙结构3、千分表结构4、支架7；双联齿轮6支撑于支架7上，双联齿轮6包括齿轮轴63和分别位于齿轮轴63两端的大齿轮61、小齿轮62；第一单齿牙结构2和第二单齿牙结构3设置于双联齿轮6的两侧，第一单齿牙结构2和第二单齿牙结构3分别设有第一单齿牙22和第二单齿牙32，第一单齿牙22和第二单齿牙32分别与大齿轮61和小齿轮62配合且垂直于齿轮轴63的中心轴线o设置；千分表结构4设有千分表41，千分表41的测头靠近双联齿轮6其中一端部设置并与齿轮轴63的中心轴线o平行设置。

本实施例中，大齿轮61为直齿轮，小齿轮62为斜齿轮，双联齿轮6关于中心轴向o对称。

本实施例中，千分表结构4位于双联齿轮6的前端并靠近小齿轮62设置。如图7所示，第一单齿牙结构2还包括第一支座21、第一轴23和第一定位螺钉24；第一支座21的下端固定于底座1上，第一支座21的上端开设有竖向孔和横向孔，第一轴23和第一单齿牙22均位于横向孔内，第一定位螺钉24位于竖向孔内并用于固定第一单齿牙22，第一轴23抵触于第一单齿牙22在远离大齿轮61一侧的端部。

本实施例中，支架7包括第一v型定位块71和第二v型定位块72，第一v型定位块71和第二v型定位块72分别位于大齿轮61的两侧，齿轮轴63支撑于第一v型定位块71和第二v型定位块72用于阻止大齿轮61和小齿轮62旋转运动。第一v型定位块71和第二v型定位块72的下端与底座1连接固定，如图11所示。

千分表结构4还包括用于支撑千分表41的千分表支座42，千分表41支撑于千分表支座42上方，千分表支座42下方与底座1固定连接。

如图8所示，第二单齿牙结构3还包括第二支座31、第二轴33和第二定位螺钉34；第二支座31的下端固定于底座1上，第二支座31的上端开设有竖向孔和横向孔，第二轴33和第二单齿牙32均位于横向孔内，第二定位螺钉34位于竖向孔内并用于固定第二单齿牙32，第二轴33抵触于第二单齿牙32在远离大齿轮61一侧的端部。

本实施例中，检测装置的大小按双联齿轮6的尺寸设计，检测装置上的第一单齿牙22和第二单齿牙32的尺寸与对应的大齿轮61和小齿轮62轮齿齿槽一致。

一种双联齿轮同时啮合性检测方法，采用前述双联齿轮同时啮合性检测装置，包括以下步骤：将待检测的双联齿轮6放置于支架7上，施加作用力使大齿轮61和小齿轮62的工作面分别与第一单齿牙22和第二单齿牙32的工作面同时接触，记录千分表41的显示值x，取下双联齿轮6。

本实施例中，检测时，双联齿轮6沿轴向方向中空，即设有安装孔，安装孔内在靠近千分表41一侧安装有量块13，量块13用于找到中空的双联齿轮6的中心点，方便千分表41打表。千分表41的测头与量块13接触。

如图6所示，千分表支座42与底座1固定连接，千分表支座42作用是固定支撑千分表41。

一种双联齿轮的装配方法，采用前述双联齿轮同时啮合性检测装置，包括以下步骤：

s1、将待检测的第1号双联齿轮6放置于支架7上，施加作用力使大齿轮61和小齿轮62的工作面分别与第一单齿牙22和第二单齿牙32的工作面同时接触，记录千分表41的显示值x1，取下双联齿轮6；

s2、重复步骤s1，得到第n号双联齿轮6的显示值xn；

s3、以x1为基准值，计算第n号双联齿轮的补偿误差△xn，其中△xn=xn-x1，并制备出厚度为△xn的调整垫8；

s4、以双联齿轮6为行星轮，在安装第n号双联齿轮6时，将厚度为△xn的调整垫8安装于行星架11支撑轴111上，通过加入调整垫8调节第n号双联齿轮6在行星架11支撑轴111上的轴向位置，保证各双联齿轮6的大齿轮61和小齿轮62分别与太阳轮9和齿圈10同时啮合接触。

本实施例中，n为3，xn为第n号双联齿轮6轴向的窜动数值，为该双联齿轮6的误差值。本实施例中，检测3个为一组的双联齿轮6轮齿的差异，通过中间计算，装配时采用可剥离调整垫8调整双联齿轮6左右位置，消除差异，以达到3个双联行星轮上共6处轮齿（大齿轮61和小齿轮62）与太阳轮9、内齿圈10装配后，各双联齿轮6的大齿轮61和小齿轮62分别与太阳轮9和齿圈10处于同时啮合接触状态。

步骤s4中，装配第1号双联齿轮6时，不需调整垫8。

每次测量同一个双联齿轮6前需进行转动双联齿轮6，测量时需采用支架7固定限位齿轮轴63，选取大齿轮61、小齿轮62的外圆圆周均布3处位置测三次，并记录实测值，最终结果取平均值为最终测量结果。

本实施例中，测量时千分表41不移动。

本实施例中，调整垫8材质为铝箔材料（重量变化小），采用单片厚度为0.02mm（内、外径尺寸按实际调整安装处尺寸确定）铝箔材料组合成调整垫8。

本实施例中，调整垫8安装位置需靠近大齿轮61或小齿轮62外侧设置。调整垫8无需机械加工调整尺寸、采用单片厚度为0.02mm的快速调整、简单可靠的优点。

本实施例中，支撑轴111在靠近小齿轮62一侧设有凸起1111，小齿轮62通过轴承12安装于支撑轴111上，在未安装调整垫8前，用于安装支撑小齿轮62的轴承12直接抵触于或间隙配合于凸起1111上，如图12和13所示，计算得到调整垫8的厚度后，调整垫8安装于轴承12和凸起1111之间，如图9和图10所示。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。