专利名称：天平式智能化小模数齿轮测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮测量仪，特别是一种测量仪器仪表中小齿轮的小模数齿轮测量仪。
小模数齿轮是仪器仪表的重要基础元件，例如照相机中就装有多种小模数齿轮，它们的质量好与坏，决定着整机的性能。小模数齿轮的模数很小，一般其模数小于1，结构种类繁多，给检测造成很大困难。若检测水平落后，就会造成小模数齿轮互换性差，传动不灵活，有的甚至卡死。
英国Mikron公司出品的小模数双啮仪与中国北京量具刃具厂出品的CA120型双啮仪结构相类似，用于测量小模数齿轮。这两种双啮仪的结构是标准测量齿轮轴安装在固定架上，与其啮合的被测齿轮的中心轴安装在滚动拖板上，用测微计，如千分表，来检测滚动拖板的位移量，从而检测两齿轮啮合过程中心距的偏差。中国上海机械学院在1991年4月鉴定通过的《智能化双啮仪》是在北京量具刃具厂出品的CA120型双啮仪的基础上，用一个微型电机驱动的传动齿轮去带动标准测量齿轮，用滑轮和砝码对被测齿轮中心轴施加测量力，滚动拖板的位移量通过电感传感器输入记录器和微处理器，微处理器的输出接打印机。上述三种双啮仪的机械测量部分的结构原理相同，都存在着如下缺点①测量力无法从零开始任意控制；②滚动拖板式机构不够灵敏；③标准测量齿轮有外来干涉，影响测量精度。所以，这些双啮仪的测量精度不高，而且不能用于测量小模数塑料齿轮。
本实用新型的目的在于提供一种高精度的小模数齿轮测量仪，不但测量精度高，其测量力可以从零开始任意调整，从而可测任意小的塑料齿轮。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案本小模数齿轮测量仪与现有技术一样包含有由微型电机驱动的标准测量齿轮。与标准测量齿轮啮合的被测齿轮以及测量被测齿轮轴位移的测微仪。其特点是被测齿轮轴安装在天平式摆杆的一端，天平式摆杆于中心处支承于一根升降螺旋立柱的顶端，天平式摆杆上装有可调位的平衡块，测微仪的测量顶针抵触天平式摆杆的端部，在天平式摆杆的端部放置测量力砝码。使用时，在安装好被测齿轮和安置好测微仪后，调整平衡块位置，使天平式摆杆处于平衡状态，此时测量力为零。然后，根据需要，可以任意加砝码，从而可任意调整测量力。由于采用天平式结构，灵敏度高，标准测量齿轮不受外来干涉，所以测量精度高。由于测量力可以从零开始任意调整控制，可用于测量任意小的塑料齿轮，防止其测量过程中由于测量力过大而受压变形影响测量精度。
本实用新型的微型电机可选用微型步进电机，它的输出轴可以依次连接手轮、諧波减速器、减速器而连接驱动标准测量齿轮轴。这样，既可电动测量，也可手动测量，控制微型步进电机，可以用标准测量齿轮中的任意齿组去检测被测齿轮中的任意齿组。这样，也可用于测量不完整的缺牙齿轮。
本实用新型的测微仪可以采用电感测微仪和光栅测微仪。电感测微仪精度高于光栅测微仪，但电感测微仪量程小于光栅测微仪，故两者可以配合使用，用光栅测微仪测定天平式摆杆立柱的标高和测量首次两齿轮啮合后的中心距，然后用电感测微仪进行精确测量。
本实用新型可以配置一个冷光源，它的发射光束照射标准测量齿轮与被测齿轮啮合处。而在此两齿轮啮合处的正前方安置一个实体变倍显微镜。这样可通过显微镜观察啮合的轮齿，可检查该轮齿上是否有异物影响测量，也可辨认起始被测轮齿的记号。
本实用新型也可以进行智能化微型步进电机通过步进电机接口卡接通电脑，电感测微仪和光栅测微仪分别通过各自的接口卡接通电脑，电脑的输出连接打印机，交流电源通过稳压电源对冷光源、电感测微仪、光栅测微仪、电脑和打印机供电。
本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的优点由于采用天平式结构，灵敏度高，测量精度高，已制成的样机精度可达0.010～0.020微米，可用于测模数小于0.5的精度为7～10级的小齿轮；测量力可以从零开始任意加砝码，可以测量任意小的塑料齿轮，如用10克测量塑料小齿轮，可获得较佳的测量效果；由于采用手轮和微型步进电机，可用标准测量齿轮的任意齿组去检测被测齿轮的任意齿组，适合用于大批量生产的齿轮以同一标准测量齿轮的齿组进行检测，提高测量精度，同时可用于测量不完整的缺牙齿轮；还可以测量双啮中心距误差。
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作详细说明。
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是本实用新型一个智能化方案的结构系统方框图。
附图中的标号代表1——微型步进电机，2——手轮，3——諧波减速器，4——减速器，5——升降螺旋立柱，6——电感测微仪，7——光栅测微仪，8——天平式摆杆，9——平衡块，10——测量力砝码，11——被测齿轮，12——标准测量齿轮，13——冷光源，14——实体变倍显微镜，15——天平式双啮测量仪，16——微型步进电机接口卡，17——稳压电源，18、19——接口卡，20——电脑，21——打印机。
本实用新型的一个最佳实施方案是参见图1，微型步进电机1的输出轴依次连接手轮2、諧波减速器3、减速器4而连接驱动标准测量齿轮12轴。被测齿轮11与标准测量齿轮12啮合，被测齿轮11中心轴安装在天平式摆杆8的一端，天平式摆杆8于中心处支承于一根升降螺旋立柱5的顶端，天平式摆杆8安装有可调位的平衡块9，电感测微仪6和光栅测微仪7的测量顶针抵触天平式摆杆8的另一端部，在天平式摆杆8安装被测齿轮11的一端部上放置测量力砝码10。另有一个冷光源13，其发射光束照射标准测量齿轮12与被测齿轮11啮合处，而在此两齿轮啮合处的正前方安置一个实体变倍显微镜(图1中未示出此显微镜)。参见图2，为使本测量仪智能化，微型步进电机1通过步进电机接口卡接通电脑20，电感测微仪6和光栅测微仪7分别通过各自的接口卡18、19接通电脑20，电脑20的输出连接打印机21，交流电源通过稳压电源17对冷光源13、电感测微仪6、光栅测微仪7、电脑20和打印机20供电。本测量仪中所用的冷光源、实体变倍显微镜、步进电机、电感测微仪、光栅测微仪、稳压电源、电脑和打印机均选用市场已销售的产品。
权利要求1.一种用于测量仪器仪表中小齿轮的小模数齿轮测量仪，包括由微型电机1驱动的标准测量齿轮12、与标准测量齿轮12啮合的被测齿轮11以及测量被测齿轮11轴位移的测微仪6、7，其特征在于被测齿轮11轴安装在天平式摆杆8的一端，天平式摆杆8于中心处支承于一根升降螺旋立柱5的顶端，天平式摆杆8上装有可调位的平衡块9，测微仪6、7的测量顶针抵触天平式摆杆8的端部，在天平式摆杆8的端部放置测量力砝码10。
2.根据权利要求1所述的小模数齿轮测量仪，其特征在于微型电机1为微型步进电机，它的输出轴依次连接手轮2、諧波减速器3、减速器4而连接驱动标准测量齿轮12轴。
3.根据权利要求1所述的小模数齿轮测量仪，其特征在于测微仪6、7为电感测微仪6和光栅测微仪7。
4.根据权利要求1、2或3所述的小模数齿轮测量仪，其特征在于有一个冷光源13，它的发射光束照射标准测量齿轮12与被测齿轮11啮合处；而在此两齿轮啮合处的正前方安置一个实体变倍显微镜。
5.根据权利要求4所述的小模数齿轮测量仪，其特征在于微型步进电机13通过步进电机接口卡16接通电脑20，电感测微仪6和光栅测微仪7分别通过各自的接口卡18－19接通电脑20，电脑20的输出连接打印机21，交流电源通过稳压电源17对冷光源13、电感测微仪6、光栅测微仪7、电脑20和打印机21供电。
专利摘要一种用于测量仪器仪表中小齿轮的小模数齿轮测量仪，由步进电机经手轮、谐波减速器带动标准测量齿轮，与标准测量齿轮啮合的被测齿轮安装在天平式摆杆的一端，天平式摆杆中心支承于升降螺旋立柱上，天平式摆杆端部安置测微仪和砝码，测微仪的输出通过接口卡连通电脑，电脑输出连通打印机。本测量仪精度高，测量力可从零开始任意控制，可测量任意小齿轮，也可测量塑料齿轮以及缺牙齿轮。
文档编号G01M13/02GK2119652SQ9121587
公开日1992年10月21日 申请日期1991年9月9日 优先权日1991年9月9日
发明者王宝华, 唐金松, 孔庆华, 王叶, 刘月明, 吴鸿斌, 孙良军 申请人:上海工业大学