測量擺線齒輪齒形的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測量擺線齒輪齒形的方法。目前的擺線齒輪齒形測量方法精度低，不能反映齒形誤差。本發(fā)明使用包含回轉(zhuǎn)軸和包含X和Y直線軸的坐標(biāo)測量系，將擺線齒輪安裝在以O(shè)為中心的回轉(zhuǎn)工作臺上；控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到θ1使擺線齒輪齒形上A1點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到A1點(diǎn)，計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)和實(shí)測測頭球心坐標(biāo)；控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到θ2使擺線齒輪齒形上A2點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到A2點(diǎn)，計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)和實(shí)測測頭球心坐標(biāo)；獲取齒廓上的多點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算擺線齒輪齒廓誤差。本發(fā)明能消除測頭測量方向與齒形法矢方向夾角α對測量結(jié)果的影響，測量精度高。
【專利說明】測量擺線齒輪齒形的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及齒輪測量領(lǐng)域，具體涉及一種測量擺線齒輪齒形的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]擺線齒輪作為僅次于漸開線齒輪的第二大類齒輪被廣泛應(yīng)用于石油、機(jī)械、輕工、食品、航空及國防等工業(yè)。擺線齒輪是擺線齒輪減速器和氣動(dòng)馬達(dá)以及擺線齒輪泵中的關(guān)鍵零件。擺線齒輪現(xiàn)已經(jīng)成為機(jī)械行業(yè)發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，這也對擺線齒輪的測量提出了更高的要求。
[0003]目前常用的擺線齒輪的齒形測量方法有兩種:
一、特殊點(diǎn)測量法。特殊點(diǎn)測量法是通過齒廓上個(gè)別點(diǎn)的測量來反映擺線齒輪齒形變化的方法。一般使用量棒千分尺，卡尺等常見工具通過對頂根距、公法線等參數(shù)的測量來反映擺線齒輪齒形的變化。存在的缺點(diǎn)是:精度低，且不能直接反映擺線齒輪齒形誤差。
[0004]二、極坐標(biāo)測量法。它是通過擺線齒輪齒形曲線的極坐標(biāo)方程，計(jì)算出擺線齒輪齒形上任一點(diǎn)的極角與極徑的運(yùn)動(dòng)控制關(guān)系。因?yàn)闃O角角位移與極徑直線運(yùn)動(dòng)位移為非線性關(guān)系，且測量方向與齒形誤差的計(jì)算方向(齒形的法矢方向)存在一個(gè)夾角α，因此存在著如下的缺點(diǎn):1)測頭球測量方向與齒面法矢方向(誤差方向)存在夾角α，隨著測頭的運(yùn)動(dòng)α不斷變化，而α越大對測量結(jié)果造成影響越大。2)測量過程中球形測頭表面與擺線齒形齒廓表面接觸點(diǎn)發(fā)生改變，測頭受力方向和大小也在不停變化，因此測頭球形誤差和受力變形等也影響測量結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要提供一種法線法測量擺線齒輪齒形的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處。
[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的解決方案是:
測量擺線齒輪齒形的方法，其特征在于:
所使用的測量坐標(biāo)系為包含一個(gè)回轉(zhuǎn)軸和包含X和Y兩個(gè)直線軸的坐標(biāo)測量系，具體測量步驟如下:
1)將擺線齒輪安裝在以O(shè)為中心的回轉(zhuǎn)工作臺上，測頭的測量方向與X方向一致；
2)控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到Θi使擺線齒輪齒形上Al點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到Al點(diǎn)，根據(jù)擺線齒輪理論方程可計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)為(X1,Y1, Θ J，實(shí)測測頭球心坐標(biāo)為(XI’，Y1, Q1);
3)控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到Θ2使擺線齒輪齒形上A2點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到A2點(diǎn)，根據(jù)擺線齒輪理論方程可計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)(X2，Y2,θ 2)，實(shí)測測頭球心坐標(biāo)為(χ2’，Υ2，Θ 2);
4)重復(fù)步驟三，可獲取擺線齒輪齒廓上的多點(diǎn)測球中心理論坐標(biāo)(Xi,Yi, Θ P和實(shí)測球心坐標(biāo)(ΧΛΥρ Θ j), i=0,l,2,3,...，N ；5)根據(jù)測量的多點(diǎn)，計(jì)算擺線齒輪齒廓誤差:
【權(quán)利要求】
1.測量擺線齒輪齒形的方法，其特征在于: 所使用的測量坐標(biāo)系為包含一個(gè)回轉(zhuǎn)軸和包含X和Y兩個(gè)直線軸的坐標(biāo)測量系，具體測量步驟如下: 1)將擺線齒輪安裝在以O(shè)為中心的回轉(zhuǎn)工作臺上，測頭的測量方向與X方向一致； 2)控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到θ1使擺線齒輪齒形上Al點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到Al點(diǎn)，根據(jù)擺線齒輪理論方程可計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)為(X1’，Y1, θ1)，實(shí)測測頭球心坐標(biāo)為(X1’，Y1, θ1); 3)控制回轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)角度到Θ2使擺線齒輪齒形上A2點(diǎn)法矢與X方向平行；測頭沿X、Y方向的移動(dòng)到A2點(diǎn)，根據(jù)擺線齒輪理論方程可計(jì)算得到測球中心點(diǎn)的理論坐標(biāo)(X2，Y2,θ 2)，實(shí)測測頭球心坐標(biāo)為(X2’，Y2, θ2); 4)重復(fù)步驟三，可獲取擺線齒輪齒廓上的多點(diǎn)測球中心理論坐標(biāo)(Xi'Yi', θi)和實(shí)測球心坐標(biāo)(Xi'Yi', θi), i=0,l,2,3,...，N ； 5)根據(jù)測量的多點(diǎn)，計(jì)算擺線齒輪齒廓誤差:
【文檔編號】G01B21/20GK103925903SQ201410156895
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】王建華, 梁巍, 勞奇成, 盧春霞, 祝強(qiáng), 徐臻 申請人:西安工業(yè)大學(xué), 西安共達(dá)精密機(jī)器有限公司