一种齿轮齿距偏差测量方法及其量具与流程

本发明涉及量具技术领域，尤其涉及一种齿轮齿距偏差测量方法及其量具。

背景技术：

单个齿距偏差是指在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差，齿距累积总偏差是指在分度圆上，任意两个同侧齿面间的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，即最大齿距累积偏差与最小齿距累积偏差之代数差。在实际测量中，通常采用某一齿距作为基准齿距，测量其余的齿距对基准齿距的偏差。测量的工具有万能测齿仪和手持式齿距测量仪。手持式齿距测量仪仪器小巧，使用时以齿轮的齿顶圆为基准，通过两外侧量爪顶在齿顶圆上，调节固定量爪和活动量爪分别顶在相邻的两个齿的同侧齿廓，然后调节千分齿对零，即以此齿距为基准，退出并旋转齿轮，换另一个齿进行测量，重复以上步骤，测量出两齿距的差值。测量出的齿距值为微米级。这个方法的缺陷在于，操作时要保证固定量爪的位置不能改变，并且两个量爪同时接触，测量时的测量力全靠操作者凭经验感觉控制，存在每个齿的测量力不相同的情况，因此造成误差难以控制，影响测量的精度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种齿轮齿距偏差测量方法及其量具，该齿轮齿距偏差测量方法是在被测齿轮的恒定力施加侧上施加一个恒定测量力，使被测齿轮齿距的测量不易受环境及操作人员影响，采用第二千分表精确确定量爪重复测量时的位置，实现对被测齿轮的齿距偏差进行精确测量。

其技术方案如下：

一种齿轮齿距偏差测量方法，该方法包括以下步骤：

(1)将被测齿轮竖向旋转安装在转轴支架的上端，调整齿距测量机构的固定量爪、活动量爪的高度，使被测齿轮的被测基准齿牙位于固定量爪和活动量爪之间；

(2)将测量力砝码通过挂绳吊装在被测齿轮的恒定力施加侧上，然后滑动齿距测量机构往被测齿轮靠近，使活动量爪的活动测头和固定量爪的固定测头抵近接触到被测基准齿牙的高中部位置；

(3)将第二千分表的测量头抵近齿距测量机构，采集第二千分表的压缩量读数，从而获得齿距测量机构横向位置的横向基准量值；

(4)调整第一千分表，使第一千分表的测量头压缩三分之一至三分之二的总量程，并使第一千分表的测量头抵近活动量爪的活动测量端，采集第一千分表的压缩量读数，从而获得被测基准齿牙的基准齿距量值；

(5)滑动齿距测量机构，使其往远离被测齿轮的方向滑动，当活动量爪的活动测头和固定量爪的固定测头均离开被测基准齿牙的齿顶圆时，旋转被测齿轮一个齿的角度，使被测齿轮的被测第一齿牙位于固定量爪和活动量爪之间；然后滑动齿距测量机构往被测齿轮靠近，直至齿距测量机构抵近接触到第二千分表的测量头，并使第二千分表的压缩量读数与所述横向基准量值相一致；然后在被测齿轮的恒定力施加侧上通过挂绳吊装上测量力砝码，采集第一千分表的压缩量读数，从而获得被测第一齿牙的第一齿距量值；

(6)将所述第一齿距量值与所述基准齿距量值进行比对，获得被测第一齿牙与被测基准齿牙的齿距偏差值；

(7)重复步骤5至步骤6，测出被测齿轮各个齿的齿距偏差值。

所述步骤1还包括以下步骤：

调节测量支架的竖向高度，实现所述固定量爪的高度调整；

调节竖向调节机构的高度，实现所述活动量爪的高度调整，从而使所述被测齿轮的被测基准齿牙位于所述固定量爪和所述活动量爪之间。

所述调节竖向调节机构的高度包括以下步骤：

正向或反向旋转螺杆，缩小或扩大螺丝套与所述固定量爪之间的距离，从而缩小或扩大所述活动量爪与所述固定量爪之间的距离，使所述被测齿轮的被测基准齿牙位于所述固定量爪和所述活动量爪之间。

所述步骤2还包括以下步骤：

正向或反向旋转摇把，使齿距测量机构往被测齿轮方向靠近滑动或远离滑动。

一种齿轮齿距偏差测量量具,包括：

转轴支架，用于安装被测齿轮，所述被测齿轮竖向旋转安装在所述转轴支架的上端，所述被测齿轮包括齿距测量侧、恒定力施加侧，所述齿距测量侧、恒定力施加侧分别位于所述转轴支架的两相反侧；

恒定力施加机构，包括挂绳、测量力砝码，所述测量力砝码通过所述挂绳吊装在所述被测齿轮的恒定力施加侧上，用于对被测齿轮的恒定力施加侧施加一恒定测量力；

齿距测量机构，用于测量被测齿轮两相邻齿牙之间的齿距；所述齿距测量机构包括固定量爪、活动量爪、第一千分表、竖向调节机构，所述固定量爪的两端分别包括固定测头、固定测量端，所述活动量爪的两端分别包括活动测头、活动测量端，所述竖向调节机构的下端与所述固定量爪的中部竖向滑动连接，所述活动量爪的中部与所述竖向调节机构的上端转动连接，所述第一千分表安装在所述固定测量端上，所述第一千分表的测量头与所述活动测量端抵近接触；所述固定测头、活动测头分别抵近被测齿轮的两相邻齿牙，用于测量两相邻齿牙的齿距；

横向位置标定机构，包括第二千分表，所述第二千分表用于标定所述齿距测量机构的横向位置；

测量平台，所述横向位置标定机构安装在所述测量平台的中部，所述转轴支架的下端安装在所述测量平台的一侧，所述齿距测量机构的下端与所述测量平台的另一侧滑动连接，并滑动抵近所述横向位置标定机构及被测齿轮。

所述齿距测量机构还包括测量支架，所述齿距测量机构通过所述测量支架的下端与所述测量平台滑动连接，所述固定量爪的中部与所述测量支架的上端固定连接。

还包括导轨，所述导轨安装在所述测量平台的上方，所述测量支架的下端通过与所述导轨与所述测量平台滑动连接。

还包括底座、摇把，所述测量支架的下端通过所述底座与所述导轨滑动连接，所述摇把安装在所述底座上，并与所述测量支架驱动连接。

所述竖向调节机构包括旋转轴、螺丝套、螺杆，所述固定量爪的中部设有螺孔，所述螺杆由下往上穿过所述螺孔与所述螺丝套的下端相匹配螺纹连接，所述活动量爪的中部通过所述旋转轴与所述螺丝套的上端转动连接。

所述横向位置标定机构还包括固定支架，所述第二千分表通过所述固定支架安装在所述测量平台上，所述第二千分表的测量头朝向所述齿距测量机构，所述齿距测量机构滑动抵近所述第二千分表的测量头。

需要说明的是：

前述“第一、第二…”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于对名称的区分。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面对本发明的优点或原理进行说明：

1、本发明将被测齿轮竖向旋转安装在转轴支架的上端，使被测齿轮沿着转轴支架上端的旋转中心竖向旋转，固定量爪和活动量爪安装在齿距测量机构上，固定量爪和活动量爪的高度可调节，齿距测量机构在测量平台上能够横向水平移动，齿距测量机构的横向水平位置能够通过第二千分表进行精确定位；以被测齿轮旋转中心的竖向轴线为中线，位于转轴支架两侧的被测齿轮两侧包括齿距测量侧、恒定力施加侧，固定量爪和活动量爪在齿距测量侧测量被测齿轮两相邻齿牙之间的齿距，齿距测量时，在恒定力施加侧的上端齿牙上通过挂绳吊装上测量力砝码，实现齿距测量时施加一个恒定测量力；

该齿轮齿距偏差测量方法是在被测齿轮的恒定力施加侧上施加一个恒定测量力，使被测齿轮齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮的齿距偏差进行精确测量。

2、固定量爪和活动量爪的高度调节分别通过测量支架和竖向调节机构的高度调节实现，结构简单，方便操作。

3、通过螺杆的正向、反向旋转，实现活动量爪与固定量爪之间的距离调节，方便调整。

4、齿距测量机构的横向水平移动，通过摇把的旋转实现，使齿距测量机构的横向水平移动定位更为准确。

5、本齿轮齿距偏差测量量具包括转轴支架、恒定力施加机构、齿距测量机构、横向位置标定机构，被测齿轮竖向旋转安装在转轴支架的上端，为被测齿轮提供固定的旋转轴芯，操作时能够保证固定量爪的位置不变，位于转轴支架两侧的被测齿轮两侧包括齿距测量侧、恒定力施加侧，固定量爪和活动量爪在齿距测量侧测量被测齿轮两相邻齿牙之间的齿距，齿距测量时，在恒定力施加侧的上端齿牙上通过挂绳吊装上测量力砝码，实现齿距测量时施加一个恒定测量力，使被测齿轮齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮的齿距偏差进行精确测量；横向位置标定机构包括第二千分表，用千分表标定齿距测量机构的横向位置，使用方便，定位准确；齿距测量机构包括固定量爪、活动量爪、第一千分表、竖向调节机构，用固定量爪与活动量爪之间的距离测量被测齿轮两相邻齿牙之间的齿距，操作方便，竖向调节机构用于调节固定量爪与活动量爪之间的初始距离，使用时，如果固定测头与活动测头之间的距离缩小或扩大，由于固定量爪不动，因此，活动量爪将以竖向调节机构的上端为旋转中心旋转，从而使固定测量端与活动测量端之间的距离扩大或缩小，进而使第一千分表的测量头伸长或缩短，从而获得被测齿轮的齿距偏差值；该齿轮齿距偏差测量量具能够使被测齿轮齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮的齿距偏差进行精确测量。

6、本发明测量支架的设置，方便对固定量爪与活动量爪的高度调节。

7、在测量平台上设导轨，使齿距测量机构相对于测量平台的滑动更为顺畅。

8、本发明采用摇把驱动齿距测量机构的测量支架滑动，方便使用，使齿距测量机构的横向水平移动定位更为准确。

9、竖向调节机构包括旋转轴、螺丝套、螺杆，竖向调节机构的高度调节通过螺杆与螺丝套的正向旋转与反向旋转实现，结构简单，操作方便。

10、本发明的第二千分表通过固定支架安装在测量平台上，方便第二千分表与齿距测量机构的抵近调节，使用方便。

附图说明

图1是本发明实施例齿轮齿距偏差测量量具的正视图。

附图标记说明：

10、转轴支架，20、被测齿轮，21、齿距测量侧，22、恒定力施加侧，30、恒定力施加机构，31、挂绳，32、测量力砝码，40、齿距测量机构，41、固定量爪，411、固定测头，412、固定测量端，42、活动量爪，421、活动测头，422、活动测量端，43、第一千分表，44、竖向调节机构，441、旋转轴，442、螺丝套，443、螺杆，45、测量支架，50、横向位置标定机构，51、第二千分表，52、固定支架，60、测量平台，71、导轨，72、底座，73、摇把。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明。

一种齿轮齿距偏差测量方法，该方法包括以下步骤：

(1)将被测齿轮20竖向旋转安装在转轴支架10的上端，调整齿距测量机构40的固定量爪41、活动量爪42的高度，使被测齿轮20的被测基准齿牙位于固定量爪41和活动量爪42之间；

(2)将测量力砝码32通过挂绳31吊装在被测齿轮20的恒定力施加侧22上，然后滑动齿距测量机构40往被测齿轮20靠近，使活动量爪42的活动测头421和固定量爪41的固定测头411抵近接触到被测基准齿牙的齿高中部位置；

(3)将第二千分表51的测量头抵近齿距测量机构40，采集第二千分表51的压缩量读数，从而获得齿距测量机构40横向位置的横向基准量值；

(4)调整第一千分表43，使第一千分表43的测量头压缩三分之一至三分之二的总量程，并使第一千分表43的测量头抵近活动量爪42的活动测量端422，采集第一千分表43的压缩量读数，从而获得被测基准齿牙的基准齿距量值；

(5)滑动齿距测量机构40，使其往远离被测齿轮20的方向滑动，当活动量爪42的活动测头421和固定量爪41的固定测头411均离开被测基准齿牙的齿顶圆时，旋转被测齿轮20一个齿的角度，使被测齿轮20的被测第一齿牙位于固定量爪41和活动量爪42之间；然后滑动齿距测量机构40往被测齿轮20靠近，直至齿距测量机构40抵近接触到第二千分表51的测量头，并使第二千分表51的压缩量读数与横向基准量值相一致；然后在被测齿轮20的恒定力施加侧22上通过挂绳31吊装上测量力砝码32，采集第一千分表43的压缩量读数，从而获得被测第一齿牙的第一齿距量值；

(6)将第一齿距量值与基准齿距量值进行比对，获得被测第一齿牙与被测基准齿牙的齿距偏差值；

(7)重复步骤5至步骤6，测出被测齿轮20各个齿的齿距偏差值。

本发明将被测齿轮20竖向旋转安装在转轴支架10的上端，使被测齿轮20沿着转轴支架10上端的旋转中心竖向旋转，固定量爪41和活动量爪42安装在齿距测量机构40上，固定量爪41和活动量爪42的高度可调节，齿距测量机构40在测量平台60上能够横向水平移动，齿距测量机构40的横向水平位置能够通过第二千分表51进行精确定位；以被测齿轮20旋转中心的竖向轴线为中线，位于转轴支架10两侧的被测齿轮20两侧包括齿距测量侧21、恒定力施加侧22，固定量爪41和活动量爪42在齿距测量侧21测量被测齿轮20两相邻齿牙之间的齿距，齿距测量时，在恒定力施加侧22的上端齿牙上通过挂绳31吊装上测量力砝码32，实现齿距测量时施加一个恒定测量力；

该齿轮齿距偏差测量方法是在被测齿轮20的恒定力施加侧22上施加一个恒定测量力，使被测齿轮20齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮20的齿距偏差进行精确测量。

步骤1还包括以下步骤：

调节测量支架45的竖向高度，实现固定量爪41的高度调整；

调节竖向调节机构44的高度，实现活动量爪42的高度调整，从而使被测齿轮20的被测基准齿牙位于固定量爪41和活动量爪42之间。

固定量爪41和活动量爪42的高度调节分别通过测量支架45和竖向调节机构44的高度调节实现，结构简单，方便操作。

调节竖向调节机构44的高度包括以下步骤：

正向或反向旋转螺杆443，缩小或扩大螺丝套442与固定量爪41之间的距离，从而缩小或扩大活动量爪42与固定量爪41之间的距离，使被测齿轮20的被测基准齿牙位于固定量爪41和活动量爪42之间。

通过螺杆443的正向、反向旋转，实现活动量爪42与固定量爪41之间的距离调节，方便调整。

步骤2还包括以下步骤：

正向或反向旋转摇把73，使齿距测量机构40往被测齿轮20方向靠近滑动或远离滑动。

齿距测量机构40的横向水平移动，通过摇把73的旋转实现，使齿距测量机构40的横向水平移动定位更为准确。

如图1所示，一种齿轮齿距偏差测量量具,包括：

转轴支架10，用于安装被测齿轮20，被测齿轮20竖向旋转安装在转轴支架10的上端，被测齿轮20包括齿距测量侧21、恒定力施加侧22，齿距测量侧21、恒定力施加侧22分别位于转轴支架10的两相反侧；

恒定力施加机构30，包括挂绳31、测量力砝码32，测量力砝码32通过挂绳31吊装在被测齿轮20的恒定力施加侧22上，用于对被测齿轮20的恒定力施加侧22施加一恒定测量力；

齿距测量机构40，用于测量被测齿轮20两相邻齿牙之间的齿距；齿距测量机构40包括固定量爪41、活动量爪42、第一千分表43、竖向调节机构44，固定量爪41的两端分别包括固定测头411、固定测量端412，活动量爪42的两端分别包括活动测头421、活动测量端422，竖向调节机构44的下端与固定量爪41的中部竖向滑动连接，活动量爪42的中部与竖向调节机构44的上端转动连接，第一千分表43安装在固定测量端412上，第一千分表43的测量头与活动测量端422抵近接触；固定测头411、活动测头421分别抵近被测齿轮20的两相邻齿牙，用于测量两相邻齿牙的齿距；

横向位置标定机构50，包括第二千分表51，第二千分表51用于标定齿距测量机构40的横向位置；

测量平台60，横向位置标定机构50安装在测量平台60的中部，转轴支架10的下端安装在测量平台60的一侧，齿距测量机构40的下端与测量平台60的另一侧滑动连接，并滑动抵近横向位置标定机构50及被测齿轮20。

本齿轮齿距偏差测量量具包括转轴支架10、恒定力施加机构30、齿距测量机构40、横向位置标定机构50，被测齿轮20竖向旋转安装在转轴支架10的上端，为被测齿轮20提供固定的旋转轴芯，操作时能够保证固定量爪41的位置不变，位于转轴支架10两侧的被测齿轮20两侧包括齿距测量侧21、恒定力施加侧22，固定量爪41和活动量爪42在齿距测量侧21测量被测齿轮20两相邻齿牙之间的齿距，齿距测量时，在恒定力施加侧22的上端齿牙上通过挂绳31吊装上测量力砝码32，实现齿距测量时施加一个恒定测量力，使被测齿轮20齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮20的齿距偏差进行精确测量；横向位置标定机构50包括第二千分表51，用千分表标定齿距测量机构40的横向位置，使用方便，定位准确；齿距测量机构40包括固定量爪41、活动量爪42、第一千分表43、竖向调节机构44，用固定量爪41与活动量爪42之间的距离测量被测齿轮20两相邻齿牙之间的齿距，操作方便，竖向调节机构44用于调节固定量爪41与活动量爪42之间的初始距离，使用时，如果固定测头411与活动测头421之间的距离缩小或扩大，由于固定量爪41不动，因此，活动量爪42将以竖向调节机构44的上端为旋转中心旋转，从而使固定测量端412与活动测量端422之间的距离扩大或缩小，进而使第一千分表43的测量头伸长或缩短，从而获得被测齿轮20的齿距偏差值；该齿轮齿距偏差测量量具能够使被测齿轮20齿距的测量不易受环境及操作人员影响，实现对被测齿轮20的齿距偏差进行精确测量。

其中，齿距测量机构40还包括测量支架45，齿距测量机构40通过测量支架45的下端与测量平台60滑动连接，固定量爪41的中部与测量支架45的上端固定连接。测量支架45的设置，方便对固定量爪41与活动量爪42的高度调节。

本齿轮齿距偏差测量量具还包括导轨71、底座72、摇把73，导轨71安装在测量平台60的上方，测量支架45的下端通过与导轨71与测量平台60滑动连接。在测量平台60上设导轨71，使齿距测量机构40相对于测量平台60的滑动更为顺畅。

测量支架45的下端通过底座72与导轨71滑动连接，摇把73安装在底座72上，并与测量支架45驱动连接。采用摇把73驱动齿距测量机构40的测量支架45滑动，方便使用，使齿距测量机构40的横向水平移动定位更为准确。

竖向调节机构44包括旋转轴441、螺丝套442、螺杆443，固定量爪41的中部设有螺孔，螺杆443由下往上穿过螺孔与螺丝套442的下端相匹配螺纹连接，活动量爪42的中部通过旋转轴441与螺丝套442的上端转动连接。竖向调节机构44的高度调节通过螺杆443与螺丝套442的正向旋转与反向旋转实现，结构简单，操作方便。

横向位置标定机构50还包括固定支架52，第二千分表51通过固定支架52安装在测量平台60上，第二千分表51的测量头朝向齿距测量机构40，齿距测量机构40滑动抵近第二千分表51的测量头。第二千分表51通过固定支架52安装在测量平台60上，方便第二千分表51与齿距测量机构40的抵近调节，使用方便。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。