一种3齿齿轮跨棒距的测量方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010252576.9

申请日:

2010.08.11

公开号:

CN101975537A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):G01B 5/14申请公布日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):G01B 5/14申请日:20100811|||公开

IPC分类号:

G01B5/14

主分类号:

G01B5/14

申请人:

国营长空精密机械制造公司

发明人:

李晓峰; 张英; 王智军

地址:

723102 陕西省南郑县大河坎镇

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明公开了一种3齿齿轮跨棒距的测量方法,采用一根量棒测量齿轮的跨棒距即M值,测量时将所述3齿齿顶圆直径公差按0.01mm进行控制,这样M值计算公式如下M=0.5da+Rx+0.5dp,其中:da——理论齿顶圆直径,Rx——量棒中心到齿轮中心距离,dp——量棒直径。本发明解决了对于齿数只有3齿的螺旋齿轮M值的测量方法,具有测量简便、精度准确、质量可靠的优点。

权利要求书

1: 一种 3 齿齿轮跨棒距的测量方法, 其特征在于 : 采用一根量棒测量齿轮的跨棒距即 M 值, M 值计算公式如下 : M = 0.5da+Rx+0.5dp+0.5(da′ -da) (1) 式中 : da、 理论齿顶圆直径, da′、 实际齿顶圆直径, d、 分度圆直径, Rx、 量棒中心到齿轮 中心距离, dp、 量棒直径, mn、 齿轮法向模数, Z、 齿数, β、 螺旋角, x、 变位系数, a、 法向分度圆 压力角, as、 端面分度圆压力角, axs、 量棒中心端面压力角。
2: 根据权利要求 1 所述的测量方法, 其特征在于 : 将所述 3 齿齿顶圆直径公差按 0.01mm 进行控制, 这样 (1) 式可简化为 : M = 0.5da+Rx+0.5dp (4)。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的测量方法, 其特征在于 : 测量 M 值必须满足以下两个基 本条件 : 1) 测量时两曲面相接触点必须有公法线 ; 2) 静态下测量时必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩平衡。

说明书


一种 3 齿齿轮跨棒距的测量方法

    技术领域 本发明涉及一种测量方法, 特别是涉及一种新型的 3 齿螺旋齿轮齿厚的 M 值 ( 跨 棒距 ) 测量及设计计算方法。
     背景技术 对于渐开线圆柱齿轮齿厚的测量一般是采用测量公法线、 M 值 ( 跨棒距 )、 固定弦 齿厚这三种方法来测量。使用公法线控制齿厚一般适用于中模数, 模数较大时可以用齿厚 卡尺直接测量固定弦齿厚, 模数较小时测量 M 值 ( 跨棒距 ) 更为准确。 另外对于齿宽较窄的 斜齿轮测量平面落在齿宽的外面, 无法测量公法线, 应测量 M 值 ; 变位很大、 齿数很少 (3-10 齿 ) 的螺旋齿轮也无法准确测量公法线及固定弦齿厚, 此时也应测量 M 值。对于齿数只有 3 齿的螺旋齿轮按传统的 M 值测量法, 即两针 ( 两根量棒 ) 或两球跨相邻齿测量时, 遇到力 学上的矛盾, 即无法满足静平衡, 会发生滚动及翻转, 无法测量。
     发明内容
     本发明的目的是提供产品质量稳定、 测量精度高的 3 齿螺旋齿轮齿厚的 M 值 ( 跨 棒距 ) 测量及设计计算方法。
     本发明的目的是通过以下技术方案来实现 :
     一种 3 齿齿轮跨棒距的测量方法, 其特征在于 : 采用一根量棒测量齿轮的跨棒距 即 M 值, M 值计算公式如下 :
     M = 0.5da+Rx+0.5dp+0.5(da′ -da) (1)
     式中 : da、 理论齿顶圆直径, da′、 实际齿顶圆直径, d、 分度圆直径, Rx、 量棒中心到 齿轮中心距离, dp、 量棒直径, mn、 齿轮法向模数, Z、 齿数, β、 螺旋角, x、 变位系数, a、 法向分 度圆压力角, as、 端面分度圆压力角, axs、 量棒中心端面压力角。
     优选地, 将所述 3 齿齿顶圆直径公差按 0.01mm 进行控制, 这样 (1) 式可简化为 :
     M = 0.5da+Rx+0.5dp (4)
     优选地, 测量 M 值必须满足以下两个基本条件 :
     3) 测量时两曲面相接触点必须有公法线 ;
     4) 静态下测量时必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩平衡。
     本发明的有益效果为, 由于本发明采用了上述技术方案, 解决了对于齿数只有 3
     齿的螺旋齿轮按传统的 M 值测量法, 即两针 ( 两根量棒 ) 或两球跨相邻齿测量时, 遇到力学 上的矛盾, 即无法满足静平衡会发生滚动及翻转, 无法测量的难题, 具有测量简便、 精度准 确、 质量可靠的优点。 附图说明
     图 1 是传统测量方法 M 值测量时齿轮发生滚动及翻转的示意图 ; 图 2 是本发明对螺旋齿轮的齿厚进行 M 值测量的原理图。具体实施方式
     下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。
     如图 1-2 所示, 对于渐开线圆柱齿轮齿厚的测量一般是采用测量公法线、 M值(跨 棒距 )、 固定弦齿厚这三种方法来测量。
     a. 公法线即 Wk 是用专用的公法线千分尺, 跨 K 个齿来直接测量, 跨齿数 K 可按下 式计算
     将结果圆整af : 齿轮分度圆压力角
     Z: 齿轮齿数
     当 af = 20°时 K = 0.111×Z+0.5 将结果圆整
     当 af = 14.5°时 K = 0.08×Z+0.5 将结果圆整
     b. 用量棒或球测量 M 值。
     c. 用齿厚卡尺直接测量固定弦齿厚。
     使用公法线控制齿厚一般适用于中模数, 模数较大时可以用齿厚卡尺直接测量 固定弦齿厚, 模数较小时测量 M 值 ( 跨棒距 ) 更为准确。另外对于齿宽较窄的斜齿轮 B < Wk×sin(β) 时测量平面落在齿宽 B 的外面, 无法测量公法线, 应测量 M 值 ; 变位很大、 齿 数很少 (3-10 齿 ) 的螺旋齿轮也无法准确测量公法线及固定弦齿厚, 此时也应测量 M 值。
     测量 M 值必须满足两个基本条件 :
     5) 测量时两曲面相接触点必须有公法线 ( 必要条件 )。
     6) 静态下测量时必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩 平衡。
     对于齿数只有 3 齿的螺旋齿轮按传统的 M 值测量法, 即两针 ( 两根量棒 ) 或两球 跨相邻齿测量时, 遇到力学上的矛盾, 即无法满足静平衡, 如图 1 所示箭头方向会发生滚动 及翻转, 无法测量。
     本发明的目的在于, 克服现有技术的不足, 提供一种新型的 3 齿螺旋齿轮齿厚的 测量及设计计算方法, 同时也可推广到奇数齿的直齿及斜齿齿厚的测量。本发明是采用一 针 ( 一根量棒 ) 测量 M 值 ( 跨棒距 ) 的方法, 简单有效地对 3 齿螺旋齿轮的齿厚进行了控 制并得以验证。具体测量方法如下所示 :
     M 值计算公式 :
     M = 0.5da+Rx+0.5dp+0.5(da′ -da) (1)
     式中 : da——理论齿顶圆直径
     da′——实际齿顶圆直径
     d——分度圆直径
     Rx——量棒中心到齿轮中心距离
     dp——量棒直径
     mn——齿轮法向模数
     Z——齿数
     β——螺旋角
     x——变位系数
     a——法向分度圆压力角
     as——端面分度圆压力角
     axs——量棒中心端面压力角
     由 (1) 式可以清楚的看出, 3 齿实际齿顶圆直径直接影响 M 值的检测结果, 在测量 M 值时, 必须检测实际齿顶圆直径, 但对 3 齿齿轮来说, 滚齿后齿轮齿顶圆直径已经无法直 接检测。为方便检测并经济有效地控制齿轮的 M 值, 必须对齿轮齿顶圆直径进行精确控制, 并且齿顶圆直径控制的越精确, 其对 M 值的影响越小, 但齿顶圆直径控制的越精确, 其加工 难度越大, 综合考虑, 将 3 齿齿顶圆直径公差按 0.01mm 进行控制, 其对 M 值的影响较小 ( 最 大是 0.005mm), 可不予考虑, 这样 (1) 式可简化为 :
     M = 0.5*da+Rx+0.5*dp (4)
     下表是两个 3 齿齿轮的齿顶圆直径公差按 0.01mm 控制时, 在 M 值相同的情况下, 齿顶圆直径按极限变化时, 对齿轮传动中心距的影响。
     根据上表可以得出, 3 齿齿轮齿顶圆直径按 0.01mm 控制时, 对齿轮传动中心距的 影响在 0.01mm 左右, 可以说对齿轮传动不会造成影响。
     下面结合图 2 叙述一个本发明的实施例。 齿轮参数如下 : mn = 1.27 Z = 3 a = 22.5° x = 0.992 da = 8.15 d = 4.33196 dp = 2.595 da——齿顶圆直径 d——分度圆直径 Rx——量棒中心到齿轮中心距离 dp——量棒直径 mn——齿轮法向模数 Z——齿数 β——螺旋角 x——变位系数 a——法向分度圆压力角 as——端面分度圆压力角 axs——量棒中心端面压力角β = 28.416666°由以上参数求得 Tan as = tana/cosβ = tan 22.5/cos28.416666°= 0.470959 as = 25.2185° 端面分度圆压力角
     axs = 56.33951°量棒中心端面压力角量棒中心到齿轮中心距离 M = 0.5×da+Rx+0.5×dp= 0.5×8.15+3.5353+0.5×2.595
     = 8.9078 一针测量 M 值
     通过以上过程求得一针测量 M 值为 8.9078 取 8.90。
     显然, 本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例, 而并非是对 本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说, 在上述说明的基础上还可 以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发 明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

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1、10申请公布号CN101975537A43申请公布日20110216CN101975537ACN101975537A21申请号201010252576922申请日20100811G01B5/1420060171申请人国营长空精密机械制造公司地址723102陕西省南郑县大河坎镇72发明人李晓峰张英王智军54发明名称一种3齿齿轮跨棒距的测量方法57摘要本发明公开了一种3齿齿轮跨棒距的测量方法,采用一根量棒测量齿轮的跨棒距即M值,测量时将所述3齿齿顶圆直径公差按001MM进行控制,这样M值计算公式如下M05DARX05DP,其中DA理论齿顶圆直径,RX量棒中心到齿轮中心距离,DP量棒直径。本发明解决。

2、了对于齿数只有3齿的螺旋齿轮M值的测量方法,具有测量简便、精度准确、质量可靠的优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页CN101975542A1/1页21一种3齿齿轮跨棒距的测量方法,其特征在于采用一根量棒测量齿轮的跨棒距即M值,M值计算公式如下M05DARX05DP05DADA1式中DA、理论齿顶圆直径,DA、实际齿顶圆直径,D、分度圆直径,RX、量棒中心到齿轮中心距离,DP、量棒直径,MN、齿轮法向模数,Z、齿数,、螺旋角,X、变位系数,A、法向分度圆压力角,AS、端面分度圆压力角,AXS、量棒中心端面压力角。2根据权利要求1所述。

3、的测量方法,其特征在于将所述3齿齿顶圆直径公差按001MM进行控制,这样1式可简化为M05DARX05DP4。3根据权利要求1或2所述的测量方法,其特征在于测量M值必须满足以下两个基本条件1测量时两曲面相接触点必须有公法线;2静态下测量时必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩平衡。权利要求书CN101975537ACN101975542A1/4页3一种3齿齿轮跨棒距的测量方法技术领域0001本发明涉及一种测量方法,特别是涉及一种新型的3齿螺旋齿轮齿厚的M值跨棒距测量及设计计算方法。背景技术0002对于渐开线圆柱齿轮齿厚的测量一般是采用测量公法线、M值跨棒距、固定弦齿厚这三种方法来测量。使用公。

4、法线控制齿厚一般适用于中模数,模数较大时可以用齿厚卡尺直接测量固定弦齿厚,模数较小时测量M值跨棒距更为准确。另外对于齿宽较窄的斜齿轮测量平面落在齿宽的外面,无法测量公法线,应测量M值;变位很大、齿数很少310齿的螺旋齿轮也无法准确测量公法线及固定弦齿厚,此时也应测量M值。对于齿数只有3齿的螺旋齿轮按传统的M值测量法,即两针两根量棒或两球跨相邻齿测量时,遇到力学上的矛盾,即无法满足静平衡,会发生滚动及翻转,无法测量。发明内容0003本发明的目的是提供产品质量稳定、测量精度高的3齿螺旋齿轮齿厚的M值跨棒距测量及设计计算方法。0004本发明的目的是通过以下技术方案来实现0005一种3齿齿轮跨棒距的测。

5、量方法,其特征在于采用一根量棒测量齿轮的跨棒距即M值,M值计算公式如下0006M05DARX05DP05DADA1000700080009式中DA、理论齿顶圆直径,DA、实际齿顶圆直径,D、分度圆直径,RX、量棒中心到齿轮中心距离,DP、量棒直径,MN、齿轮法向模数,Z、齿数,、螺旋角,X、变位系数,A、法向分度圆压力角,AS、端面分度圆压力角,AXS、量棒中心端面压力角。0010优选地,将所述3齿齿顶圆直径公差按001MM进行控制,这样1式可简化为0011M05DARX05DP40012优选地,测量M值必须满足以下两个基本条件00133测量时两曲面相接触点必须有公法线;00144静态下测量时。

6、必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩平衡。0015本发明的有益效果为,由于本发明采用了上述技术方案,解决了对于齿数只有3说明书CN101975537ACN101975542A2/4页4齿的螺旋齿轮按传统的M值测量法,即两针两根量棒或两球跨相邻齿测量时,遇到力学上的矛盾,即无法满足静平衡会发生滚动及翻转,无法测量的难题,具有测量简便、精度准确、质量可靠的优点。附图说明0016图1是传统测量方法M值测量时齿轮发生滚动及翻转的示意图;0017图2是本发明对螺旋齿轮的齿厚进行M值测量的原理图。具体实施方式0018下面根据实施例对本发明作进一步详细说明。0019如图12所示,对于渐开线圆柱齿轮齿厚的。

7、测量一般是采用测量公法线、M值跨棒距、固定弦齿厚这三种方法来测量。0020A公法线即WK是用专用的公法线千分尺,跨K个齿来直接测量,跨齿数K可按下式计算0021将结果圆整0022AF齿轮分度圆压力角0023Z齿轮齿数0024当AF20时K0111Z05将结果圆整0025当AF145时K008Z05将结果圆整0026B用量棒或球测量M值。0027C用齿厚卡尺直接测量固定弦齿厚。0028使用公法线控制齿厚一般适用于中模数,模数较大时可以用齿厚卡尺直接测量固定弦齿厚,模数较小时测量M值跨棒距更为准确。另外对于齿宽较窄的斜齿轮BWKSIN时测量平面落在齿宽B的外面,无法测量公法线,应测量M值;变位很大。

8、、齿数很少310齿的螺旋齿轮也无法准确测量公法线及固定弦齿厚,此时也应测量M值。0029测量M值必须满足两个基本条件00305测量时两曲面相接触点必须有公法线必要条件。00316静态下测量时必须满足力学上的静平衡条件即力平衡和力矩平衡。0032对于齿数只有3齿的螺旋齿轮按传统的M值测量法,即两针两根量棒或两球跨相邻齿测量时,遇到力学上的矛盾,即无法满足静平衡,如图1所示箭头方向会发生滚动及翻转,无法测量。0033本发明的目的在于,克服现有技术的不足,提供一种新型的3齿螺旋齿轮齿厚的测量及设计计算方法,同时也可推广到奇数齿的直齿及斜齿齿厚的测量。本发明是采用一针一根量棒测量M值跨棒距的方法,简单。

9、有效地对3齿螺旋齿轮的齿厚进行了控制并得以验证。具体测量方法如下所示0034M值计算公式0035M05DARX05DP05DADA10036说明书CN101975537ACN101975542A3/4页500370038式中DA理论齿顶圆直径0039DA实际齿顶圆直径0040D分度圆直径0041RX量棒中心到齿轮中心距离0042DP量棒直径0043MN齿轮法向模数0044Z齿数0045螺旋角0046X变位系数0047A法向分度圆压力角0048AS端面分度圆压力角0049AXS量棒中心端面压力角0050由1式可以清楚的看出,3齿实际齿顶圆直径直接影响M值的检测结果,在测量M值时,必须检测实际齿顶。

10、圆直径,但对3齿齿轮来说,滚齿后齿轮齿顶圆直径已经无法直接检测。为方便检测并经济有效地控制齿轮的M值,必须对齿轮齿顶圆直径进行精确控制,并且齿顶圆直径控制的越精确,其对M值的影响越小,但齿顶圆直径控制的越精确,其加工难度越大,综合考虑,将3齿齿顶圆直径公差按001MM进行控制,其对M值的影响较小最大是0005MM,可不予考虑,这样1式可简化为0051M05DARX05DP40052下表是两个3齿齿轮的齿顶圆直径公差按001MM控制时,在M值相同的情况下,齿顶圆直径按极限变化时,对齿轮传动中心距的影响。00530054根据上表可以得出,3齿齿轮齿顶圆直径按001MM控制时,对齿轮传动中心距的影响。

11、在001MM左右,可以说对齿轮传动不会造成影响。说明书CN101975537ACN101975542A4/4页60055下面结合图2叙述一个本发明的实施例。0056齿轮参数如下0057MN127Z3A225X0992284166660058DA815D433196DP25950059DA齿顶圆直径0060D分度圆直径0061RX量棒中心到齿轮中心距离0062DP量棒直径0063MN齿轮法向模数0064Z齿数0065螺旋角0066X变位系数0067A法向分度圆压力角0068AS端面分度圆压力角0069AXS量棒中心端面压力角0070由以上参数求得0071TANASTANA/COSTAN225/C。

12、OS2841666604709590072AS252185端面分度圆压力角007300740075AXS5633951量棒中心端面压力角00760077量棒中心到齿轮中心距离0078M05DARX05DP00790581535353052595008089078一针测量M值0081通过以上过程求得一针测量M值为89078取890。0082显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。说明书CN101975537ACN101975542A1/1页7图1图2说明书附图CN101975537A。

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