專利名稱：平面二次包絡(luò)弧面蝸桿副測量機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種能準(zhǔn)確完整地反映并檢測平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付的精度的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機。
目前，一般生產(chǎn)廠家都采用平面二次包絡(luò)蝸桿付的接觸斑點的方法來檢查平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付的精度。在該方法中，一對蝸桿付互相嚙合傳動，同時在嚙合的齒面上涂色，在傳動后觀察其接觸斑點的印痕，印痕的尺寸大小、形狀及在齒面上的分布情況來判定蝸桿付的傳動精度。該方法簡便直觀，但它只能粗略地定性反映蝸桿付的綜合偏差及相互位置偏差，不能獲得誤差的數(shù)據(jù)，也不能繪制出誤差曲線。
有些廠家使用通用的齒輪周節(jié)檢查儀檢查平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付中蝸輪的周節(jié)誤差，這只是蝸輪的一個單項精度，不能反映蝸輪的綜合傳動誤差，況且平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付具有雙線接觸和多齒接觸的特性，用周節(jié)檢查儀檢查蝸輪周節(jié)時的狀態(tài)與蝸輪實際的工作狀態(tài)也有差別，這種差別造成了測量的理論誤差，并帶入測量結(jié)果中。
目前已公開使用的用于測量普通圓柱蝸桿付的測量機，只能測量普通圓柱蝸桿付的切向綜合誤差及切向相鄰齒綜合誤差，以及接觸斑點的分布情況等，這種傳統(tǒng)的測量機不能進行蝸桿付中蝸桿的螺旋線、分頭等誤差的測量，僅能反映普通圓柱蝸輪付傳動的綜合誤差，不能反映單項誤差，更不能進行平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付傳動的綜合誤差及單項誤差的測量。
簽于以上原因，本實用新型的目的是為了提供一種能在一個測量循環(huán)中方便，準(zhǔn)確、迅速地測量出平面二次包絡(luò)弧而螺桿付的綜合誤差和單項誤差的平面二次包絡(luò)弧面螺桿付測量機。
本實用新型包括電機，與電機連接的傳動機構(gòu)，床身，分別置于床身中的導(dǎo)軌(4)上的螺桿主動軸滑座、蝸桿從動軸滑座，設(shè)置于蝸桿主動軸滑座上的與傳動機構(gòu)連接的螺桿主軸，設(shè)置于蝸桿從動軸滑座上的蝸桿從動軸，置于床身導(dǎo)軌(9)上的滑座，與滑座滾動配合的主軸，裝于蝸桿從動軸上的圓光柵角度位移傳感器(12)，裝于主軸上的圓光柵角度位移傳感器(13)，分別與圓光柵角度位移傳感器(12、13)連接的信號處理裝置，與信號處理裝置連接的計算機，與計算機連接的繪圖儀(參見

圖1－圖4)，利用本實用新型來測量蝸桿付誤差時，將蝸輪(或標(biāo)準(zhǔn)齒測頭)安放在主軸上，將被測蝸桿安裝在蝸桿主動軸和蝸桿從動軸上而與蝸輪(或標(biāo)準(zhǔn)齒)嚙合，電機傳出的動力經(jīng)傳動機構(gòu)傳到蝸桿主動軸上帶動被測蝸桿旋轉(zhuǎn)而帶動與之嚙合的蝸輪(或標(biāo)準(zhǔn)齒)和主軸隨之傳動，被測蝸輪(或桿準(zhǔn)齒)及被測蝸桿的傳動誤差經(jīng)圓光柵角度位移傳感器(12、13)采集后經(jīng)信號處理裝置和計算機處理誤差數(shù)據(jù)和圖形輸出而在繪圖儀上顯示出來，測量精確、迅速。
由于被測螺桿付是平面二次包絡(luò)弧面，所以要求被測蝸輪的回轉(zhuǎn)中心與被測螺桿的弧面中心的連線應(yīng)與被測螺桿回轉(zhuǎn)軸線相垂直，為了更好地滿足這一要求，在床身上設(shè)置了有與主動軸中心軸線和從動軸中心軸線連線平行的導(dǎo)軌(34)、蝸桿對中心裝置，蝸桿對中心裝置包括置于導(dǎo)軌(34)上的滑座，與滑座上部連接并能移動的帶孔滑體，在滑體內(nèi)壁上裝有簧片座，彈簧片一端裝在簧片座上，在滑體上裝有一端伸入滑體孔內(nèi)的且能與彈簧片接觸的而另一端伸出孔外的測頭，在滑體上與彈簧片另一端相對位置上有表孔，測量表的表桿穿過表孔而裝在滑座上且其上的平測頭能與測頭接觸，在導(dǎo)軌(34)上位于滑座兩側(cè)對稱設(shè)置有塊規(guī)座(參見圖5、圖6)，滑座可沿導(dǎo)軌(34)方向移動，在塊規(guī)座與滑座間裝塊規(guī)，故有長度基準(zhǔn)能準(zhǔn)確測量到滑座的大位移，測頭上的觸頭接觸到被測蝸桿兩對稱基準(zhǔn)面的任意一個時，由于彈簧片的作用使測量表能感受到被測蝸桿的基準(zhǔn)面的精確位置，又由于被測蝸桿的兩對稱基準(zhǔn)面間的距離是已知的，故移動支承被測蝸桿的蝸桿主動軸滑座和蝸桿從動軸滑座、利用長度基準(zhǔn)和測量表就能準(zhǔn)確找到被測蝸桿的弧面中心，使蝸輪的回轉(zhuǎn)中心和被測蝸桿的弧面中心垂直。
為了更好地調(diào)節(jié)蝸輪在主軸上的上下位置，使蝸輪的喉經(jīng)位置與蝸桿的中心截面重合，在本實用新型中設(shè)有升降機構(gòu)，升降機構(gòu)包括能通過調(diào)節(jié)螺釘與主軸連接的底盤、頂盤、裝于底盤與頂盤間的斜楔組件、置于頂盤上的支承柱，依次穿過支承柱和頂盤和底盤上的孔而連接在主軸上的拉桿(參見圖10)。
上述的斜楔組件包括框體、置于框體上的帶孔和斜面的下滑塊、帶與下滑塊上斜面配合的斜面的上滑塊、一端穿在下滑塊孔內(nèi)且螺紋連接的絲桿(參見圖10)，轉(zhuǎn)動絲桿，便可調(diào)節(jié)置于主軸上蝸輪的上下位置。
滑量蝸桿的單項誤差如螺旋線誤差，分頭誤差等，需要有一標(biāo)準(zhǔn)齒與之嚙合，根據(jù)平面二次包絡(luò)弧面蝸桿的加工及成型原理，需將標(biāo)準(zhǔn)齒回轉(zhuǎn)中心偏離回轉(zhuǎn)中心一段距離，此距離即主基圓半徑，另外需將標(biāo)準(zhǔn)齒偏轉(zhuǎn)一個傾斜角－－母平面傾斜角，為了達到此目的，在本實用新型中設(shè)置了蝸桿單向誤差測量裝置，該裝置包括置于主軸上的基座，與基座連接的導(dǎo)向座，置于導(dǎo)向座上并能在導(dǎo)向座上移動的支座，在支座的上部設(shè)置有帶測量孔的測座，在測量孔內(nèi)有與孔配合的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸前端上有標(biāo)準(zhǔn)齒平面測頭，在基座上位于導(dǎo)向座的兩端分別安有塊規(guī)座(參見圖7、圖8)，在塊規(guī)座與導(dǎo)向座間墊塊規(guī)便能找出被測蝸桿的主基圓半徑，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸，便能找出母平面傾斜角。
在上述的蝸桿單向誤差測量裝置中在轉(zhuǎn)軸伸出測量孔的后端上裝有擺桿，在支座與擺桿相對位置上有長塊規(guī)座(參見圖8、圖9)，根據(jù)正弦尺工作原理，經(jīng)過計算利用長度基準(zhǔn)在擺桿與長塊規(guī)座間按計算出的數(shù)量墊塊規(guī)便可精確搬出標(biāo)準(zhǔn)齒的母平面傾斜角。
本實用新型能系統(tǒng)而全面地提供平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付傳動的誤差信息，提供精確的誤差數(shù)據(jù)和誤差曲線，為工藝分析及加工設(shè)備的改進提供了理論基礎(chǔ)，有利于提高蝸桿付的生產(chǎn)效率及加工質(zhì)量。方便、準(zhǔn)確、迅速地測量出平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付的綜合誤差和單項誤差。利用本實用新型也能準(zhǔn)確、迅速地測出普通圓柱蝸桿付的單頂誤差。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型的實施例圖1本實用新型原理圖圖2本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖3圖2的俯視圖圖4圖2的左視圖圖5蝸桿對中心裝置實施例圖圖6圖5中A－A剖視圖圖7蝸桿單向誤差測量裝置示意圖圖8圖7中B－B剖視圖圖9圖8中C向視圖圖10主軸、升降機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖圖11平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機的測量程序框圖實施例1圖1給出了本實用新型的總體原理圖。圖2－圖4給出了本實用新型機械部分的實施例圖。本實用新型包括電機1，與電機1連接的傳動機構(gòu)2，床身3，分別置于床身3中的導(dǎo)軌4上的蝸桿主動軸滑座5、蝸桿從動軸滑座6，設(shè)置于蝸桿主動軸滑座5上且與傳動機構(gòu)2連接的蝸桿主軸7，設(shè)置于蝸桿從動軸滑座6內(nèi)的蝸桿從動軸8，置于床身3導(dǎo)軌9上的滑座10，與滑座10滾動配合的主軸11，裝于蝸桿從動軸8上的圓光柵角度位移傳感器12，裝于主軸11上的圓光柵角度位移傳感器13，分別與圓光柵角度位移傳感器12、13連接的信號處理裝置14，與信號處理裝置連接的計算機15，與計算機15連接的多色數(shù)據(jù)繪圖儀16。在床身3位于滑座10上設(shè)有數(shù)顯面板17。長光柵傳感器18中的指示光柵19裝在滑座10上主光柵20裝在床身3上。
圖10給出了主軸，升降機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。升降機構(gòu)21包括通過調(diào)節(jié)螺釘22與主軸11連接的底盤23，頂盤24，置于底盤23、頂盤24間的斜楔組件25，與頂盤24螺紋連接的支承柱26。在底盤23的中部有通孔27，通孔27內(nèi)有螺紋連接在主軸11上的帶螺紋孔的定位塊28。拉桿29依次穿過支承柱26、頂盤24、底盤23而與之定位塊28螺紋連接。斜楔組件25的框體64上有帶孔和斜面的下滑塊30，帶與下滑塊30斜面配合的斜面的上滑塊31，絲桿32穿過框體64與上滑塊31所形成的孔而螺紋連接在下滑塊30上。工作時，旋轉(zhuǎn)絲桿32便能調(diào)節(jié)底盤23與頂盤24間的距離。
圖5、圖6給出了螺桿對中心裝置33的實施例圖。在床身3上設(shè)置了與螺桿主動軸軸線和螺桿從動軸軸線連線平行的導(dǎo)軌34。螺桿對中心裝置33包括置于導(dǎo)軌34上的滑座35。滑座35包括導(dǎo)向板36和與導(dǎo)向板36螺紋連接的支承座37，在導(dǎo)向板36與導(dǎo)軌34間的空隙間裝有鑲條38，鎖緊旋鈕39可將滑座35固緊在導(dǎo)軌35上。支承座37上裝有齒輪40。帶孔滑體41上裝有齒條42。齒條42與齒輪40嚙合而使帶孔滑體41在支承座37上移動。在滑體41內(nèi)壁上裝有簧片座43，彈簧片44的一端通過螺釘緊固在簧片座43上。在滑體41一端上用兩小頂尖45緊固有一端伸入孔內(nèi)且能與彈簧片44接觸的而另一端伸出孔外的測頭46。在滑體41外壁與彈簧片44另一端相對位置上裝有表座47。在滑體41與表座47上有表孔48。百分表49的表桿穿過表孔48而裝在表座47上且其表上的平測頭能與測頭46接觸。在導(dǎo)軌34上位于滑座35的兩側(cè)對稱設(shè)置有塊規(guī)座50。
測量蝸桿付的綜合誤差時，將升降機構(gòu)21設(shè)置于主軸11上，然后裝上蝸輪。被測蝸桿裝在蝸桿主軸7和蝸桿從動軸8上。利用蝸桿對中心裝置21上的塊規(guī)座35和塊規(guī)便能準(zhǔn)確測量到滑座33的大位移。測頭46接觸到被測蝸桿兩對稱基準(zhǔn)面的任意一個時，由于彈簧片44的作用使百分表49能感受到被測蝸桿的精確位置，故利用長度基準(zhǔn)和百分表49就能找到被測蝸桿的弧面中心，使之與被測蝸輪中心連線與被測蝸桿軸線垂直。此時被測蝸桿處于正確位置。采用滑座10和床身3上安裝的長光柵傳感器18，移動滑座10可按理論中心據(jù)將被測蝸輪和被測蝸桿嚙合，再利用升降機構(gòu)21調(diào)整其垂直面上的中心。工作時，電機1通過傳動機構(gòu)2帶動螺桿主軸7轉(zhuǎn)動，從而帶動被測蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿從動軸8也隨之同步轉(zhuǎn)動。與此同時由于被測蝸輪付處于嚙合狀態(tài)，故被測蝸桿帶動被測蝸輪轉(zhuǎn)動，主軸11也隨被測蝸輪同步轉(zhuǎn)動。圓光柵角度位移傳感器12、13分別將被測蝸桿和被測蝸輪的回轉(zhuǎn)角變?yōu)楣庑盘?，光信號又變?yōu)殡娦盘?，然后送到信號處理裝置14，經(jīng)過放大、整形變?yōu)殡娒}沖信號，再饋送到計算機15。兩光柵角度位移傳感器12、13都有分別的起始位置，光柵每轉(zhuǎn)發(fā)出一個零位信號。當(dāng)圓光柵角度位移傳感器12發(fā)出零位信號時，計算機15即開始采樣，通過計算控制，被測蝸桿轉(zhuǎn)一圈，采樣即結(jié)束，通過計算機15數(shù)據(jù)處理可得到被測蝸桿蝸輪嚙合時的運動誤差的結(jié)果，即切向綜合誤差和切向相鄰齒綜合誤差，著色嚙合后并可觀察到接觸斑點的情況。最后誤差數(shù)據(jù)及圖形通過多色數(shù)字繪圖儀16輸出。
實施例2實施例2與實施例1基本相同，不同處是在主軸11上無升降機構(gòu)21，而是設(shè)置了蝸桿單向誤差測量裝置51。圖7、圖8、圖9即是蝸桿單向誤差測量裝置51的實施例圖。蝸桿單向誤差測量裝置51包括置于主軸11上的基座52，與基座52連接的導(dǎo)向座53。導(dǎo)向座53上有齒條54。支座55上設(shè)有與齒條54嚙合的齒輪56。支座55置于導(dǎo)向座53上并通過嚙合的齒輪齒條能在導(dǎo)向座53上移動。在支座55上方有與之固接的帶轉(zhuǎn)軸孔57的測座58，轉(zhuǎn)軸59裝在轉(zhuǎn)軸孔57內(nèi)且與轉(zhuǎn)軸孔57配合，其伸出轉(zhuǎn)軸孔57的前端上可用螺釘連接平測頭60，其伸出轉(zhuǎn)軸孔57的后端上裝有擺桿61。在支座55的后部與擺桿61相對位置上緊固有長塊規(guī)座62。在基座52上位于導(dǎo)向座53的兩側(cè)對稱安有塊規(guī)座63。平測頭60可隨支座55沿導(dǎo)向座53前后移動，利用長度基準(zhǔn)(如塊規(guī)等)即可將被測蝸桿的參數(shù)－－主基圓半徑設(shè)立。平測頭60可隨轉(zhuǎn)軸59沿軸線左右擺動。利用長度基座(如塊規(guī)等)即可找出被測蝸桿的另一參數(shù)－－母平面傾斜角。測量單頂誤差如螺旋線誤差、分頭誤差、圓周齒距誤差等，按被測蝸桿的參數(shù)調(diào)好平測頭的角度和偏移距離，并將標(biāo)準(zhǔn)齒(平測頭59)按蝸輪付的中心距與被測蝸桿嚙合上，開動電機1，將平測頭60移到螺旋線的起始點，設(shè)置圓光柵角度位移傳感器12并保持不變，將平測頭60移過零位(起始點)。開動電機1，被測蝸桿轉(zhuǎn)動并帶動與之嚙合的平測頭60(標(biāo)準(zhǔn)齒)，從而主軸11轉(zhuǎn)動。當(dāng)圓光柵角度位移傳感器13零位時即開始采樣，當(dāng)螺旋線測完后即停止測量。換下一頭再進行測量，直到所有的各頭測完。被測蝸桿和標(biāo)準(zhǔn)齒轉(zhuǎn)角的變化將通過圓光柵角度位移傳感器12、13發(fā)出信號通過信號處理裝置14送到計算機15，計算機15檢出兩角度誤差且進行數(shù)據(jù)處理、從而得到螺旋線誤差、分頭誤差、圓周齒蹁誤差的數(shù)據(jù)及它們各自的曲線且在繪圖儀16上顯示出來。
權(quán)利要求1.一種平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，包括圓光柵角度位移傳感器(12，13)，分別與圓光柵角度位移傳感器(12，13)連接的信號處理裝置(14)，與信號處理裝置(14)連接的計算機(15)，與計算機(15)連接的繪圖儀(16)，其特征在于所述的測量機還包括電機(1)，與電機(1)連接的傳動機構(gòu)(2)，床身(3)，分別置于床身(3)中的導(dǎo)軌(4)上的蝸桿主動軸滑座(5)，蝸桿從動軸滑座(6)，設(shè)置于蝸桿主動軸滑座(5)內(nèi)且與傳動機構(gòu)(2)連接的蝸桿主軸(7)，設(shè)置于蝸桿從動軸滑座(6)內(nèi)的蝸桿從動軸(8)，置于床身(3)中導(dǎo)軌(9)上的滑座(10)，與滑座(10)滾動配合的主軸(11)，圓光柵角度位移傳感器(12)裝在蝸桿從動軸(8)上，圓光柵角度位移傳感器(13)裝在主軸(11)上。
2.如權(quán)利要求1所述的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，其特征在于所述的床身(3)上設(shè)置了與蝸桿主動軸軸線和蝸桿從動軸軸線連線平行的導(dǎo)軌(34)、蝸桿對中心裝置(33)，蝸桿對中心裝置(33)包括置于導(dǎo)軌(34)上的滑座(35)，帶孔滑體(41)置于滑座(35)上且能滑動，在滑體(41)內(nèi)壁上有簧片座(43)，彈簧片(44)的一端緊固在簧片座(43)上，在滑體(41)上裝有一端伸入滑體孔內(nèi)且能與彈簧片(44)接觸的而另一端伸出孔外的測頭(46)，在滑體(41)上與彈簧片(44)另一端相對位置上有表孔(48)，測量表(49)的表桿穿過表孔(48)而裝在滑體(41)上且其表上的平測頭能與測頭(46)接觸，在導(dǎo)軌(34)上位于滑座(35)的兩側(cè)對稱設(shè)置有塊規(guī)座(50)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，其特征在于所述的測量機中設(shè)有升降機構(gòu)(21)，升降機構(gòu)(21)包括通過調(diào)節(jié)螺釘(22)與主軸(11)連接的底盤(23)、預(yù)盤(24)、裝于底盤(23)和頂盤(24)間的斜楔組件(25)、置于頂盤(24)上的支承柱(26)、依次穿過支承柱(26)和頂盤(24)和底盤(23)上的孔而連接在主軸(11)上的拉桿(30)。
4.如權(quán)利要求3所述的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，其特征在于所述的斜楔組件(25)包括框體(64)、置于框體(64)上的帶孔和鈄面的下滑塊(31)、帶與下滑塊(31)上斜面配合的斜面的上滑塊(32)，絲桿(33)穿過框體(64)與上滑塊(32)所形成的孔而螺紋連接在下滑塊(31)上。
5.如權(quán)利要求1所述的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，其特征在于所述的測量機中設(shè)有蝸桿單向誤差測量裝置(51)，蝸桿單向誤差測量裝置(51)包括置于主軸(11)上的基座(52)，與基座(52)連接的導(dǎo)向座(53)，與導(dǎo)向座(53)連接并能在導(dǎo)向座(53)上移動的帶含軸孔(57)的測座(58)的支座(55)，轉(zhuǎn)軸(59)裝在轉(zhuǎn)軸孔(57)內(nèi)且與轉(zhuǎn)軸孔(57)配合，其伸出轉(zhuǎn)軸孔(57)的前端上有標(biāo)準(zhǔn)齒平測頭(60)，在基座(52)上位于支座(55)的兩端分別裝有塊規(guī)座(63)。
6.如權(quán)利要求5所述的平面二次包絡(luò)弧面蝸桿付測量機，其特征在于所述的轉(zhuǎn)軸(59)伸出轉(zhuǎn)軸孔(57)的后端上裝有擺桿(61)，在支座(55)上與擺桿(61)相對位置上有長塊規(guī)座(62)。
專利摘要本實用新型提供了一種平面二次包絡(luò)弧面蝸桿副測量機。包括電機，傳動機構(gòu)、床身、分別置于床身上的導(dǎo)軌上的帶蝸桿主動軸的蝸桿主動軸滑座，帶蝸桿從動軸的蝸桿從動軸滑座，主軸，分別裝于蝸桿從動軸或主軸上的圓光柵角度位移傳感器，信號處理裝置，計算機，繪圖儀。能方便、準(zhǔn)確、迅速地測量出平面二次包絡(luò)弧面蝸桿副的綜合誤差和單項誤差。為工藝分析及加工設(shè)備的改進提供了理論基礎(chǔ)，有利于提高蝸桿副的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。
文檔編號G01M13/02GK2071338SQ90211748
公開日1991年2月13日 申請日期1990年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月19日
發(fā)明者張新民, 王洪, 張德華, 謝華錕, 朱啟莊, 王琛, 蘭中林 申請人:機械電子工業(yè)部成都工具研究所, 首都鋼鐵公司機械廠