一种渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置的制作方法

1.一种渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置，属于齿轮参数测量技术领域。


背景技术：

2.渐开线圆柱斜齿轮是减速机中常用的一种齿轮，在对减速机进行维修时，经常遇到更换渐开线圆柱斜齿轮的情况，但是对于渐开线圆柱斜齿轮而言，当无法确定其螺旋角的角度时，则无法更换合适的渐开线圆柱斜齿轮。在现有技术中，对于渐开线圆柱斜齿轮的测量只能通过齿轮测量仪完成，然而齿轮测量仪的价格十分昂贵，对于一般企业来说会增加一笔较大的生产成本，因此设计一种使用方便、成本较低，并能够精确测量渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的技术方案，成为本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种在底座上设置转角记录机构、水平记录机构和竖向记录机构，实现了对渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量，具有低成本、使用方便，测量精确优点的渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置，其特征在于：包括底座，在底座的表面可转动的设置有用于对待测的渐开线圆柱斜齿轮进行固定的夹持机构，在底座的表面设置有对夹持机构的转动角度进行记录的转角记录机构，在渐开线圆柱斜齿轮的一侧设置有水平正对渐开线圆柱斜齿轮的测量头，还设置有分别对测量头的水平移动位置和竖向移动位置进行记录的水平记录机构和竖向记录机构。
5.优选的，所述的转角记录机构为内嵌在所述底座表面的角度刻度板，所述的夹持机构同心且可转动的位于角度刻度板的表面。
6.优选的，所述的夹持机构为三爪卡盘，三爪卡盘通过转轴可转动的设置在所述角度刻度板的中心处。
7.优选的，所述的水平记录机构为水平测量尺，所述的竖向记录机构为竖向测量尺，在水平测量尺的外圈套装有水平滑块，竖向测量尺垂直固定在水平滑块的上表面，在竖向测量尺的外圈套装有竖向滑块，所述的测量头水平安装在竖向滑块朝向渐开线圆柱斜齿轮的端面上。
8.优选的，在所述竖向滑块朝向渐开线圆柱斜齿轮的端面上水平固定有测量杆，测量头固定在测量杆的端部。
9.优选的，所述水平测量尺与渐开线圆柱斜齿轮的轴线垂直，且水平测量尺的延长线与渐开线圆柱斜齿轮的轴线相交。
10.优选的，在所述水平滑块的一侧设置有用于锁紧水平滑块和水平测量尺的水平锁紧旋钮；在所述竖向滑块的一侧设置有用于锁紧竖向滑块和竖向测量尺的竖向锁紧旋钮。
11.优选的，在所述的底座的端部竖立有立柱，立柱的顶部向底座的内侧水平延伸至
渐开线圆柱斜齿轮的正上方，在立柱水平段的下表面处设置有气缸，气缸的活塞杆竖直向下，在气缸活塞杆的末端设置有正对渐开线圆柱斜齿轮圆心的顶尖。
12.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
13.在本渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置中，通过在底座上设置转角记录机构、水平记录机构和竖向记录机构，实现了对渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量，具有低成本、使用方便，测量精确的优点。
附图说明
14.图1为渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置结构示意图。
15.其中：1、立柱2、气缸3、顶尖4、测量头5、竖向测量尺6、测量杆7、竖向滑块8、竖向锁紧旋钮9、水平滑块10、水平测量尺11、水平锁紧旋钮12、底座13、渐开线圆柱斜齿轮14、三爪卡盘15、转轴16、角度刻度板。
具体实施方式
16.图1是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1对本实用新型做进一步说明。
17.如图1所示，一种渐开线圆柱斜齿轮螺旋角的测量装置，包括底座12，在底座12的表面一侧内嵌后角度可度盘16，在角度刻度板16的中心处设置有转轴15，三爪卡盘14安装在转轴15的中心处，三爪卡盘14通过转轴15可转动的设置在角度刻度板16的上方，且三爪卡盘14与角度刻度板16同心设置，三爪卡盘14可采用本领域市售常见的三爪卡盘实现，三爪卡盘14转动时，通过角度可度盘16可以确定三爪卡盘14的转动角度。
18.在底座12的端部竖立有立柱1，立柱1的顶部向底座12的内侧水平延伸至三爪卡盘14的正上方，在立柱1水平段的下表面处设置有气缸2，气缸2的活塞杆竖直向下，在气缸2活塞杆的末端同心固定后顶尖3，顶尖3向下正对三爪卡盘14的中心处。
19.在三爪卡盘14内设置有三个卡爪，通过调节三爪卡盘14侧部的旋钮可以驱动三个卡爪同步扩张或收缩。当渐开线圆柱斜齿轮13为齿轮轴时，三个卡爪同时收缩，从渐开线圆柱斜齿轮13的外圈将其夹紧，同时气缸2的活塞杆输出，通过顶尖3从渐开线圆柱斜齿轮13的上方的圆心处对其进行辅助固定；当渐开线圆柱斜齿轮13为齿圈时，三爪卡盘14的三个卡爪位于渐开线圆柱斜齿轮13的内圈，在三个卡爪同时扩张时，可以将待测的渐开线圆柱斜齿轮13与三爪卡盘14同心固定。
20.在底座12的表面设置有水平测量尺10，水平测量尺10位于三爪卡盘14相对于立柱1的另一侧。水平测量尺10垂直于三爪卡盘14的轴线，且水平测量尺10的延长线与三爪卡盘14的轴线相交。在水平测量值10的外圈套装有水平滑块9，在水平滑块9的表面设置有显示屏，用于对水平滑块9在水平测量尺10上的移动位置进行显示，在水平滑块9的一侧还设置有对水平滑块9和水平测量尺10进行锁定的水平锁紧旋钮11。
21.在水平滑块9的顶面上垂直固定有竖向测量尺5，在竖向测量尺5的外圈套装有竖向滑块7，在竖向滑块7的表面设置有显示屏，用于竖向滑块7在竖向测量尺5上的移动位置进行显示。水平滑块9和竖向滑块7可通过本领域的公式技术实现，如数显游标卡尺。
22.在竖向滑块7朝向渐开线圆柱斜齿轮13的端面上水平固定有测量杆6，在测量杆6的端部水平固定有测量头4。在竖向滑块7背向渐开线圆柱斜齿轮13的端面上设置有对竖向
滑块7和竖向测量尺5进行锁定的竖向锁紧旋钮8。测量头4可通过本领域的公知技术实现，如对刀仪或寻边器中的触头。
23.具体工作过程及工作原理如下：
24.首先通过滚压齿顶圆大约测出齿顶圆螺旋角，利用齿顶圆螺旋角大于渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角的关系，赋予渐开线圆柱斜齿轮13的螺旋角一个初始值β0。然后利用渐开线圆柱斜齿轮13的螺旋角与分度圆直径的计算公式计算出渐开线圆柱斜齿轮13的螺旋角为β0时所对应的分度圆的直径d0。
25.水平滑块9自渐开线圆柱斜齿轮13的中心处向外移动d0/2的距离，并锁紧水平锁紧旋钮11。移动竖向滑块7至渐开线圆柱斜齿轮13的顶部，并使测量头4移动到渐开线圆柱斜齿轮13的齿槽内，随后锁紧竖向锁紧螺栓8，并记录竖向滑块7显示屏显示的数据。
26.转动三爪卡盘14至测量头4报警，此时齿槽的其中一个齿面与测量头4接触，并通过角度刻度板16记录三爪卡盘14转动的角度。然后转动三爪卡盘14同时滑动竖向滑块7，直至测量头4移动至渐开线圆柱斜齿轮13齿槽的下端，并锁紧竖向锁紧螺栓8，并再次记录竖向滑块7表面显示屏的示数。在转动三爪卡盘14的过程中，测量头4可以始终保持与齿面接触的状态。
27.为降低操作难度，在转动三爪卡盘14的过程中，测量头4也可以不与齿面保持接触的状态而与齿面脱离，该测量方式下当测量头4随竖向滑块7移动至渐开线圆柱斜齿轮13齿槽的下端时，则需要再次转动三爪卡盘14至测量头4报警，并通过角度刻度板16记录三爪卡盘14转动的角度，并记录测量头4前后两次报警时角度刻度板16对应的三爪卡盘14转动角度的差值。
28.通过已知数据d0/2、记录的角度数据（如上述测量头4前后两次报警时三爪卡盘14转动角度的差值）计算出弧长，弧长的数值即为渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角所处直角三角形中，渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角对边（直角边）的长度，竖向滑块7显示屏示数的变化值即为渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角临边（直角边）的长度，因此通过正切公式即可求出渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角的计算值β1。
29.将计算得到的螺旋角角度β1作为幅值重复上述步骤，求出渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角的计算值β2，将计算得到的螺旋角角度β2作为赋值重复上述步骤，求出渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角的计算值β3，
……
将计算得到的螺旋角角度β
n-1
作为赋值重复上述步骤，求出渐开线圆柱斜齿轮13螺旋角的计算值βn，直至β
n-1
和βn相等，或β
n-1
和βn的差值小于预设定的误差，最后计算得到的计算值βn即为渐开线圆柱斜齿轮13的螺旋角角度。
30.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。