一種齒形測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種齒形測(cè)量方法。包括步驟如下：1）通過VisualBasic6.0加載AutoCAD和Microsoft?Excel庫(kù)函數(shù)參數(shù)，建立理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)；2）獲取待測(cè)齒輪齒廓數(shù)據(jù)；3）通過數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行齒形找正；4）重復(fù)步驟3）若干次，找出若干找正點(diǎn)；5）通過步驟1）建立的理論齒形點(diǎn)獲取若干組實(shí)際齒形待檢測(cè)點(diǎn)；6）在待測(cè)齒輪漸開線上設(shè)任意點(diǎn)為A，通過笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)、D點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出齒形誤差。本發(fā)明提供了一種精度高、硬件設(shè)備要求低、應(yīng)用范圍廣、效率高的一種齒形測(cè)量方法。
【專利說明】一種齒形測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械測(cè)量領(lǐng)域，涉及一種測(cè)量方法，尤其涉及一種齒形測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪室機(jī)器儀器中使用最多的傳動(dòng)元件，尤其是漸開線齒輪應(yīng)用更為廣泛。齒輪的齒距累積偏差和齒形誤差是反映齒輪傳動(dòng)準(zhǔn)確性和工作平穩(wěn)性精度的重要指標(biāo)，齒形的測(cè)量同樣也是重中之重。現(xiàn)有的齒形測(cè)量大部分都不是十分的精確，而且步驟十分繁瑣，在實(shí)際工作中十分不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中所提出的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種齒形測(cè)量方法，有效的提高了測(cè)量過程中的準(zhǔn)確度和效率。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種齒形測(cè)量方法，其特殊之處在于:包括步驟如下:
[0005]I】通過VisualBasic6.0加載AutoCAD和Microsoft Excel庫(kù)函數(shù)參數(shù)，建立理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0006]2】獲取待測(cè)齒輪齒廓數(shù)據(jù)；
[0007]2.1確定待測(cè)齒輪的齒廓笛卡爾坐標(biāo)系,上述坐標(biāo)系原點(diǎn)需過齒輪的中心軸線；
[0008]2.2通過掃描儀掃描待測(cè)齒輪,掃描范圍為齒寬范圍內(nèi)一周；
[0009]2.3掃描后獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，先去除探頭半徑值，然后獲得待測(cè)齒輪實(shí)際齒廓坐標(biāo)
占.[0010]3】通過數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行齒形找正；
[0011]3.1先以理論齒形分度圓為準(zhǔn)，找到實(shí)際齒形點(diǎn)組中半徑最接近分度圓半徑的點(diǎn)，設(shè)為D點(diǎn)；
[0012]3.2再以D點(diǎn)所在圓半徑為準(zhǔn)，計(jì)算理論齒形落在D點(diǎn)所在圓上的左點(diǎn)和右點(diǎn)；所述D點(diǎn)為待測(cè)齒輪任意一個(gè)齒一面的找正點(diǎn)；
[0013]3.3D點(diǎn)確定以后，找出步驟3.2所述任意齒另一面的找正點(diǎn)，設(shè)為C點(diǎn)；
[0014]4】重復(fù)步驟3】中3.3步若干次，找出若干找正點(diǎn)；
[0015]5】通過步驟I】建立的理論齒形點(diǎn)獲取若干組實(shí)際齒形待檢測(cè)點(diǎn)；
[0016]6】在待測(cè)齒輪漸開線上設(shè)任意點(diǎn)為A，通過笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)、D點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出齒
形誤差；
[0017]上述步驟3.1分度圓在SAP~EAP之間，若分度圓不在SAP~EAP之間則選擇SAP~EAP之間的任意圓半徑。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
[0019]1.精度高。本發(fā)明的測(cè)量方法可應(yīng)用于任何精度等級(jí)的齒輪齒形誤差檢測(cè)。
[0020]2.硬件設(shè)備要求低。本發(fā)明方法可被多種具備掃描采點(diǎn)功能的檢測(cè)設(shè)備使用。
[0021]3.應(yīng)用范圍廣。適用于直齒圓柱漸開線內(nèi)齒齒輪、直齒圓柱漸開線外齒齒輪、斜齒圓柱漸開線內(nèi)齒齒輪、斜齒圓柱漸開線外齒齒輪。
[0022]4.效率高。本發(fā)明只需輸入外部設(shè)備提供的點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，即可快速輸出齒形報(bào)告。
[0023]5.最終繪制實(shí)際齒形、理論齒形在AutoCAD中可放大直觀分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的方法步驟流程圖；
[0025]圖2為本發(fā)明齒形誤差齒形誤差計(jì)算方法示意圖；
[0026]圖3為齒形誤差定義圖
[0027]其中1-笛卡爾坐標(biāo)系原點(diǎn)、2-找正點(diǎn)D坐標(biāo)、3-實(shí)際齒形上某點(diǎn)A坐標(biāo)、4_基園半徑Rb。
【具體實(shí)施方式】
[0028]參見圖1-3，本發(fā)明是一種齒形測(cè)量方法；包括步驟如下:
[0029]I】建立理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0030]2】獲取待測(cè)齒輪齒廓數(shù)據(jù)；
[0031]2.1]確定待測(cè)齒輪的齒廓笛卡爾坐標(biāo)系,所述坐標(biāo)系原點(diǎn)需過齒輪的中心軸線；
[0032]2.2]通過掃描儀掃描待測(cè)齒輪,掃描范圍為齒寬范圍內(nèi)一周；
[0033]2.3]掃描后獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，先去除探頭半徑值，然后獲得待測(cè)齒輪實(shí)際齒廓坐標(biāo)點(diǎn)；
[0034]3】通過數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行齒形找正；
[0035]3.1]先以理論齒形分度圓為準(zhǔn)，找到實(shí)際齒形點(diǎn)組中半徑最接近分度圓半徑的點(diǎn)，設(shè)為D點(diǎn)；
[0036]3.2]再以D點(diǎn)所在圓半徑為準(zhǔn)，計(jì)算理論齒形落在D點(diǎn)所在圓上的左點(diǎn)和右點(diǎn)；所述D點(diǎn)為待測(cè)齒輪任意一個(gè)齒一面的找正點(diǎn)；
[0037]3.3]D點(diǎn)確定以后，找出步驟3.2所述任意齒另一面的找正點(diǎn)，設(shè)為C點(diǎn)；
[0038]4】重復(fù)步驟3】若干次，找出若干找正點(diǎn)；
[0039]5】通過步驟I】建立的理論齒形點(diǎn)獲取若干組實(shí)際齒形待檢測(cè)點(diǎn)；
[0040]6】在待測(cè)齒輪漸開線上設(shè)任意點(diǎn)為A，通過笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)、D點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出齒
形誤差。
[0041 ] 上述步驟3.1分度圓在SAP~EAP之間，若分度圓不在SAP~EAP之間則選擇SAP~EAP之間的任意圓半徑。
[0042] 上述步驟I】中理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)通過VisualBasic6.0加載AutoCAD和MicrosoftExcel庫(kù)函數(shù)參數(shù)建立。
[0043]步驟3.1]分度圓在SAP~EAP之間，若分度圓不在SAP~EAP之間則選擇SAP~EAP之間的任意圓半徑。
[0044]以三座標(biāo)掃描檢測(cè)一個(gè)齒輪為例:
[0045]1.齒廓數(shù)據(jù)的獲取
[0046](I)掃描齒廓前確定笛卡爾坐標(biāo)系,要求:坐標(biāo)系原點(diǎn)過圓柱齒
[0047]輪的中心軸線即可。[0048](2)掃描時(shí)探頭處于齒寬范圍內(nèi)掃描一周，要求:零件清洗干凈，掃描時(shí)軸向坐標(biāo)值不變(Z軸不變，只在X-Y平面內(nèi)掃描一周)，三坐標(biāo)的掃描步長(zhǎng)和掃描速度根據(jù)齒輪外徑尺寸大小進(jìn)行選取(選取原則見第三部分(I)條說明)。
[0049](3)獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)去除探頭半徑值，獲得實(shí)際齒廓坐標(biāo)點(diǎn)，以文件格式輸出以Excel打開分列，所有點(diǎn)的X坐標(biāo)值放在A列，Y坐標(biāo)值放在B列，另存為Excel文件格式。
[0050]2.軟件運(yùn)行及算法詳解
[0051](I)運(yùn)行軟件,輸入軟件界面要求的參數(shù)，VisualBasic6.0加載Microsoft Excel函數(shù)庫(kù)即可提取待測(cè)齒輪齒廓坐標(biāo)值的Excel文件數(shù)據(jù)，將坐標(biāo)值去除Z值，X和Y值存儲(chǔ)在數(shù)組Dzbl O中，此時(shí)后臺(tái)程序已經(jīng)根據(jù)軟件界面輸入的齒輪理論參數(shù)模擬出兩組理論齒形。上述提到的“理論齒形”指的是以坐標(biāo)系原點(diǎn)為基圓圓心計(jì)算出的整個(gè)齒輪中的一個(gè)齒的左右齒面，并且該齒關(guān)于Y軸對(duì)稱。
[0052]第一組理論齒形從漸開線起始點(diǎn)(SAP)到漸開線終止點(diǎn)(EAP)之間取左右齒面各100個(gè)點(diǎn)(點(diǎn)數(shù)的選取見第三部分第②條說明)且左右齒面關(guān)于Y軸對(duì)稱，坐標(biāo)系原點(diǎn)在齒輪中心軸線上。算法如下:
[0053]理論漸開線沿齒高方向取漸開線上SAP-EAP之間100個(gè)點(diǎn)
【權(quán)利要求】
1.一種齒形測(cè)量方法，其特征在于:包括步驟如下: I】建立理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)； 2】獲取待測(cè)齒輪齒廓數(shù)據(jù)；2.1]確定待測(cè)齒輪的齒廓笛卡爾坐標(biāo)系，所述坐標(biāo)系原點(diǎn)需過齒輪的中心軸線； 2.2]通過掃描儀掃描待測(cè)齒輪,掃描范圍為齒寬范圍內(nèi)一周；2.3]掃描后獲取的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，先去除探頭半徑值，然后獲得待測(cè)齒輪實(shí)際齒廓坐標(biāo)占.3】通過數(shù)據(jù)比對(duì)進(jìn)行齒形找正； 3.1]先以理論齒形分度圓為準(zhǔn)，找到實(shí)際齒形點(diǎn)組中半徑最接近分度圓半徑的點(diǎn)，設(shè)為D點(diǎn)； 3.2]再以D點(diǎn)所在圓半徑為準(zhǔn)，計(jì)算理論齒形落在D點(diǎn)所在圓上的左點(diǎn)和右點(diǎn)；所述D點(diǎn)為待測(cè)齒輪任意一個(gè)齒一面的找正點(diǎn)； 3.3]D點(diǎn)確定以后，找出步驟3.2]所述任意齒另一面的找正點(diǎn)，設(shè)為C點(diǎn)； 4】重復(fù)步驟3】若干 次，找出若干找正點(diǎn)； 5】通過步驟I】建立的理論齒形點(diǎn)獲取若干組實(shí)際齒形待檢測(cè)點(diǎn)； 6】在待測(cè)齒輪漸開線上設(shè)任意點(diǎn)為A，通過笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)、D點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出齒形誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒形測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟3.1]分度圓在SAP~EAP之間，若分度圓不在SAP~EAP之間則選擇SAP~EAP之間的任意圓半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒形測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟I】中理論齒形數(shù)據(jù)庫(kù)通過VisualBasic6.0加載AutoCAD和Microsoft Excel庫(kù)函數(shù)參數(shù)建立。
【文檔編號(hào)】G01B21/20GK103994744SQ201410249349
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月6日
【發(fā)明者】趙曉亮, 崔武, 唐永鵬 申請(qǐng)人:陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司