CN118392077A - 一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法，该测量仪包括定位部件和测量部件，定位部件包括导向底座、导向滑块、梅花顶锥和光滑锥面顶尖；梅花顶锥和光滑锥面顶尖同轴设置，在两者之间形成定位基准。测量时，将待测工件的一端部置于梅花顶锥上，再通过降下光滑锥面顶尖以将待测工件夹紧，光滑锥面顶尖与梅花顶锥提供了两个精密的锥面基准，使待测工件在两者之间形成一个稳定的定位基准。既可以对在无标准样件的精磨齿加工工序中，实现对具有高精度齿面角向偏差要求的双联齿轮轴进行齿面角向偏差在线测量，又可以在批量生产过程中实现单个产品逐一快捷测量。

Description

一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量仪，特别涉及一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法。

背景技术

目前，对于具有高精度齿面角向偏差要求的双联齿轮轴，通常设计图要求齿面角向偏差达到30″以内（如在分度圆直径为∅138.7mm处测量，允许齿面角向偏差≤0.02mm），有的甚至要求达到 10″以内，且主要研究集中在加工及其成品验收测量。

在加工制造上，CN201611061910.6提供了一种双联齿轮高精度相位差加工工艺，采用对齿工装完成精磨的小齿轮和仅完成粗磨的大齿轮先在组装工装中完成组装，控制相位角偏差控制在一定范围内，再在磨齿机上以小齿轮轴的轮齿的定位基准作为大齿轮的磨齿基准对大齿轮的轮齿进行精磨，能够确保双联齿轮的相位偏差小于10″；在成品验收测量上，CN202110139374.1提供了一种双联齿轮轴齿面角向检测设备及其使用方法，该检测设备采用将双联齿通过定位轴安装在安装部件上，调节挤压件挤压液态塑料促使定位轴变形涨大能够消除双联齿轮零件与定位轴之间的定位间隙，保证设计基准和测量基准重合，且检测部件采用杠杆结构结合百分表标定标准样件两轮齿齿面角向位置，进一步通过百分表比对输出待测工件齿面角向相对于标准样件的偏差值，但该测量设备及其使用方法主要存在以下问题：

1、该测量方法采用测量件与标准样件标定比对的测量思路，由于标准样件本身具有一定的齿面角向偏差和测量误差，比对测量过程容易导致被测件累积标准样件齿面角向测量误差；

2、在无标准样件情况下，具有高精度齿面角向误差要求的双联齿轮轴在线精磨齿加工过程中，无法实现双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量，导致精磨齿加工过程是否需要进一步进行加工参数调整依据严重滞后或缺失；

3、在批量生产过程，该方法每次测量均需以标准样件为基准，逐一比对测量且测量过程手动微调次数过多，效率偏低，方法稳定性、可靠性差，缺乏合理性与便利性。

发明内容

本发明是鉴于上述课题而进行的，其目的在于，提供一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪，该测量仪能够对齿面角向偏差进行高精度的在线测量。

本发明还提供了使用上述测量仪对齿面角向偏差进行测量的方法。

具体如下，本申请的第一方面提供了一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪，包括定位部件和测量部件，所述定位部件包括导向底座和导向滑块，所述导向底座的一端安装有圆柱削边导轨，所述导向滑块在圆柱削边导轨上滑动；所述导向滑块异于圆柱削边导轨的一端活动连接有光滑锥面顶尖，所述导向底座中部装有梅花顶锥；所述梅花顶锥和光滑锥面顶尖同轴设置，在两者之间形成定位基准。

根据本发明双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

测量时，将待测工件的一端部置于梅花顶锥上，再通过降下光滑锥面顶尖以将待测工件夹紧，光滑锥面顶尖与梅花顶锥提供了两个精密的锥面基准，使待测工件在两者之间形成一个稳定的定位基准。而由于导向底座和导向滑块安装在同一根圆柱削边导轨上，故通过对两者与圆柱削边导轨之间的形位公差和间隙配合公差进行控制，即可保证导向滑块与导向底座的同轴度，从而提高测量精度。

在本发明的一些具体实施方案中，所述梅花顶锥上端面开设有60°的锥面倒角中心孔，用于仪器在装配调试过程进行着色检查，光滑锥面顶尖被擦去的着色面积≥85%中心孔60°锥面面积，以保证安装在导向底座上的梅花顶锥与导向滑块上光滑锥面顶尖的同轴度。

在本发明的一些具体实施方案中，所述导向底座中部还安装有深沟球轴承和推力球轴承，两者之间以轴承挡圈隔开避免转动干涉。

在本发明的一些具体实施方案中，所述梅花顶锥位于导向底座内的部分与深沟球轴承和平面推力球轴承的内圈抵接。

在本发明的一些具体实施方案中，所述导向底座底部安装有编码器，该编码器与梅花顶锥同轴装配。

在本发明的一些具体实施方案中，所述梅花顶锥底端嵌入安装在编码器内，当梅花顶锥转动时，光栅盘随之旋转，光电检测器通过光栅线接收光信号并生成相应的电信号，这些信号被处理后转换为对应角度位置的唯一编码。

在本发明的一些具体实施方案中，所述测量部件包括活动安装在光滑锥面顶尖杆体上的第一固定架和活动安装在梅花顶锥杆体上的第二固定架。

在本发明的一些具体实施方案中，所述第一固定架和第二固定架上分别活动连接有球头测量棒和球头定位棒，滑动第一定位架以及第二定位架并配合使用高度尺即可实现对球头测量棒和球头定位棒的高度进行粗调，同时为了使球头测量棒和球头定位棒更容易接触待测工件两齿轮齿面分度圆处及梅花顶锥上端面60°锥面倒角中心孔，第一固定架和第二固定架均设置为L形。

在本发明的一些具体实施方案中，所述第一固定架安装球头测量棒的位置设有第一微分尺，第二固定架安装球头定位棒的位置设有第二微分尺，且微调分辨率均为0.5μm，通过调节第一固定架（或第二固定架）位置高度，将球头测量棒（或球头定位棒）的球头放置于60°锥面倒角中心孔中，借助于带千分表高度尺配合调节第一微分尺（或第二微分尺），可使球头测量棒（或球头定位棒）垂直对心于待测工件回转中心。

本发明的第二方面提供上述测量仪对双联齿轮轴齿面角向偏差进行测量的方法，该方法包括以下步骤：

a、计算被加工轮齿分度圆处量棒直径值和基准轮齿分度圆处量棒直径值以及两轮齿工作面分度圆处量棒中心夹角理论值∠AOB；

b、将球头测量棒和球头定位棒垂直对心于待测工件回转中心；

c、将待测工件压紧于光滑锥面顶尖和梅花顶锥之间；

d、使球头测量棒与球头定位棒轴心分别位于基准齿轮和被加工齿轮的中点位置高度；

e、使球头测量棒和球头定位棒轴心处于同一竖直平面；

f、将编码器初始值校正调“0”；

g、粗、微调旋转待测工件至标定初始角－∠AOB（负号“－”表示待测工件的被加工齿轮以基准齿轮为参考精磨齿，砂轮起偏角设置为绕回转中心偏转∠AOB的“逆”方向）；

h、将球头相切于齿面分度圆处，读取－∠AOB变化值Δ。

根据本发明双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：

本发明根据第一性原理，模拟双联齿轮轴以其一轮齿（基准齿轮）某齿槽中心线为基准，偏转一定角向，精磨另一轮齿的起偏角设置及对刀过程的逆过程，进行齿面夹角在线测量。既可以对在无标准样件的精磨齿加工工序中，实现对具有高精度齿面角向偏差要求的双联齿轮轴进行齿面角向偏差在线测量，为精磨齿过程及时调整加工参数提供有效参考依据，又可以在批量生产过程中实现单个产品逐一快捷测量。

在本发明的一些具体实施方案中，步骤a中量棒直径的理论值计算公式为：

；

其中，α为分度圆处压力角；dp为分度圆处量棒直径；d为分度圆直径；db为基圆直径；S为分度圆法向弧齿厚；ω为分度圆处齿槽中心半角；z为齿数。

在本发明的一些具体实施方案中，步骤a中∠AOB的理理论值计算公式为：

；

其中，ω1为基准轮齿分度圆处齿槽中心半角；ω2为被加工轮齿分度圆处齿槽中心半角；δ为双联齿齿面夹角。

附图说明

为了更清楚地说明本附图实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本附图的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为渐开线齿轮分度圆处量棒直径计算关系示意图；

图2为双联齿轮轴分度圆处齿面夹角与量棒中心夹角关系示意图；

图3为球头测量棒与球头定位棒轴心竖直平面对齐方法示意图；

图4为编码器的结构示意图；

图5为双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪装配图正视图；

图6为双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪装配图左视图。

附图标号说明：

1、光滑锥面顶尖；2、导向滑块；3、圆柱削边导轨；4、第一锁紧螺栓；5、第二锁紧螺栓；6、滚花手柄；7、第三锁紧螺栓；8、待测工件；9、导轨锁紧螺钉；10、轴承挡圈；11、导向底座；12、编码器；13、推力球轴承；14、深沟球轴承；15、密封圈；16、轴承端盖；17、第二固定架；18、梅花顶锥；19、第二微分尺；20、硅胶衬套；21、球头定位棒；22、定位螺栓；23、第四锁紧螺栓；24、球头测量棒；25、第一微分尺；26、第一固定架；27、编码器外壳；28、外壳固定螺栓；29、光栅盘锁紧环；30、量棒；31、工作面；32、深度千分尺；33、大理石直角尺；34、被测轴；35、基准齿轮；36、被加工齿轮；

α、分度圆处压力角；dp、分度圆处量棒直径；d、分度圆直径；db、基圆直径；S、分度圆法向弧齿厚；ω、分度圆处齿槽中心半角；z、齿数；ω₁、基准轮齿分度圆处齿槽中心半角；ω₂为被加工轮齿分度圆处齿槽中心半角；δ为双联齿齿面夹角；L、深度千分尺设定值。

本附图目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

但是会有省略不必要的详细说明的情况。例如，有省略对已众所周知的事项的详细说明、实际相同结构的重复说明的情况。这是为了避免以下的说明不必要地变得冗长，便于本领域技术人员的理解。此外，附图及以下说明是为了本领域技术人员充分理解本申请而提供的，并不旨在限定权利要求书所记载的主题。

如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。

如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。

如果没有特别的说明，在本申请中，术语“或”是包括性的。举例来说，短语“A或B”表示“A，B，或A和B两者”。更具体地，以下任一条件均满足条件“A或B”：A为真（或存在）并且B为假（或不存在）；A为假（或不存在）而B为真（或存在）；或A和B都为真（或存在）。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。

本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”/“若干”是指两个或两个以上。字符“/”一般表示前后关联对象是一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪及其测量方法“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

术语解释：

光电式绝对值型角位移编码器是一种用于精确测量角度位置的传感器，其内部有一个光栅盘，盘上有许多细小的光栅线。它利用光电技术，通过光栅盘的旋转和光电检测器的配合，产生与角度位置对应的唯一编码，从而实现绝对位置的测量。

下面详细描述本发明的具体实施例。

本发明实施例中所有滑动配合的孔和轴处均采用珩磨工艺加工。

本发明实施例中选用的编码器为光电式绝对值型角位移编码器，该编码器选自吉林省三晟传感器技术有限公司，型号SE180（测量范围：0°～360°，分辨率：24bit，角度测量精度：≤±2’’，重复精度：≤±1’’，工作温度：-40℃～+65℃），同类型品牌可参考德国海德汉。如图4所示，该编码器12包括环形的编码器外壳27，光电检测器设置于编码器外壳27内，编码器外壳27的中部设有可转动的光栅盘，通过该光栅盘底部的光栅盘锁紧环29可将被测轴34固定，编码器外壳29通过外壳固定螺栓28可锁定在测试平台上。

如图5所示，一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪，包括导向底座11和导向滑块2，导向底座11的一端固定安装有圆柱削边导轨3，导向滑块2在圆柱削边导轨3上滑动，在导向底座11的侧面设有导轨锁紧螺钉9。其中，导向底座11的中心底槽内装配有梅花顶锥18，导向滑块2异于圆柱削边导轨3的一端活动连接有光滑锥面顶尖1，为了方便工作人员抓取在光滑锥面顶尖1的一端装有滚花手柄6，另外在导向滑块2的两端分别设有第一锁紧螺栓4和第二锁紧螺栓5，用于锁定光滑锥面顶尖1和导向滑块2的滑动。测量时，将待测工件8的一端部置于梅花顶锥18上，再通过降下光滑锥面顶尖1以将待测工件8夹紧，光滑锥面顶尖1与梅花顶锥18提供了两个精密的锥面基准，使待测工件8在两者之间形成一个稳定的定位基准。而由于导向底座11和导向滑块2安装在同一根圆柱削边导轨3上，故通过对两者与圆柱削边导轨3之间的形位公差和间隙配合公差进行控制，即可保证导向滑块2与导向底座11的同轴度。

具体的说，圆柱削边导轨3与导向滑块2之间、光滑锥面顶尖1与其杆体上的第一固定架26之间以及梅花顶锥18与其杆体上的第二固定架17之间滑动配合的孔和轴的直径在∅15mm～∅30mm之间，圆柱度≤0.002mm，直线度≤0.002mm，表面粗糙度Ra0.2，孔轴间隙配合公差均为0.003～0.005mm，可有效保证孔轴滑配过程不出现径向晃动。

如图5中I视图所示，梅花顶锥18上端面含60°锥面倒角中心孔，以方便梅花顶锥18与光滑锥面顶尖1相贴合。另外，在装配调试过程经着色检查，光滑锥面顶尖1被擦去的着色面积（即贴合面积）≥85%中心孔60°锥面面积，贴合度高，能够有效保证保证安装在导向底座11上的梅花顶锥18与导向滑块2上光滑锥面顶尖1的同轴度。

优选地，在导向底座11中部开设底孔，底孔内安装深沟球轴承14和平面推力球轴承13，两者之间以轴承挡圈10隔开避免转动干涉。而梅花顶锥18位于导向底座11内的部分与深沟球轴承14和平面推力球轴承13的内圈抵接。在测量过程中，待测工件8通过光滑锥面顶尖1和梅花顶锥18压紧定位，存在一定轴向预紧力，该轴向载荷通过梅花顶锥18传递到推力球轴承13和深沟球轴承14，推力球轴承13承受主要的轴向载荷，而深沟球轴承14提供附加的轴向支持和径向定位。两种滚珠轴承的精度等级均为P2级，两者的协同作用确保了梅花顶锥在导向底座11内的稳定性和同轴度，保证了测量基准与工艺基准的同轴度，从而提高了测量仪器的精度和可靠性；另一方面，由于双联齿轮轴齿面角向偏差Δ的存在（即被加工齿轮36相对于基准齿轮35绕回转中心旋转偏离标定的原理论位置），当推进垂直对心于待测工件回转中心并处于初始角度位置的球头测量棒24与旋转理论角度－∠AOB后的基准齿轮35齿面分度圆处相切接触过程中存在轴向扭矩，导致待测工件8绕回转中心旋转角度Δ，在该过程中两种滚珠轴承的较低摩擦阻力、极高的稳定性和同轴度可有效保证编码器精确反映出－∠AOB变化值Δ。

而在底孔顶部还安装有密封圈15和轴承端盖16，将深沟球轴承14和推力球轴承13密封，防止灰尘落入至孔内，以延长轴承的使用寿命。

进一步地，导向底座11底部安装有编码器12，该编码器12与梅花顶锥18同轴装配，梅花顶锥18底端（作为被测轴34）嵌入安装在编码器12内，当梅花顶锥18转动时，光栅盘随之旋转，光电检测器通过光栅线接收光信号并生成相应的电信号，这些信号被处理后转换为对应角度位置的唯一编码，而编码器12再通过USB接口与安装有相应编码器软件的计算机相连，从而实现对梅花顶锥18转动量的监测控制。

优选地，光滑锥面顶尖1的杆体上滑动安装有第一固定架26，梅花顶锥18的杆体上滑动安装有第二固定架17，第一固定架26和第二固定架17的一端设有第三锁紧螺栓7，在第一固定架26和第二固定架17的另一端分别滑动安装有用于对待测工件8进行测量的球头测量棒24和球头定位棒21，配合使用高度尺滑动第一固定架26以及第二固定架17即可实现对球头测量棒24和球头定位棒21的高度进行粗调，同时为了使球头测量棒24和球头定位棒21更容易接触待测工件8两齿轮齿面分度圆处及梅花顶锥18上端面60°锥面倒角中心孔，第一固定架26和第二固定架17均设置为L形。

进一步地，在球头测量棒24与第一固定架26之间以及球头定位棒21与第二固定架17之间还设有硅胶衬套20，硅胶衬套20为对球头测量棒24和球头定位棒21提供柔性支撑，第一固定架26安装球头测量棒24的位置设有对称均布的第四锁紧螺栓23和第一微分尺25，第二固定架17安装球头定位棒21的位置分别设有对称均布的定位螺栓22和第二微分尺19，第四锁紧螺栓23和定位螺栓22的一端分别与球头测量棒24和球头定位棒21相抵接（如图6中II和III所示），通过调节第一固定架26（或第二固定架17）位置高度，推进球头测量棒24（或球头定位棒21），将球头放置于60°锥面倒角中心孔中，依靠硅胶衬套20的柔性支撑作用，借助于带千分表的高度尺配合第一微分尺25（或第二微分尺19）定量微调（微调分辨率为0.5μm），可使球头测量棒24（或球头定位棒21）垂直对心于待测工件8回转中心，进一步拧紧第四锁紧螺栓23（或定位螺栓22），即通过四点定位确保球头测量棒24（或球头定位棒21）仅存在垂直对心于待测工件8回转中心方向的自由度。

本实施例中，球头测量棒24和球头定位棒21的圆柱端直径在∅8mm～∅10mm之间，圆柱度≤0.002mm，直线度≤0.002mm，球头端的球头精度等级为G10，球头直径分别为双联齿轮轴两齿轮分度圆处量棒30直径值，如图1，其理论值计算公式为：

；

双联齿轮轴的两轮齿齿面夹角δ转换求得两轮齿工作面分度圆处量棒30中心夹角理论值∠AOB，如图2，其理论公式为：

；

待测双联齿轮轴的两轮齿参数见表1；

。

其中，基准轮齿35和被加工轮齿36的工作面31及分度圆处齿面角向关系如图2，要求以两齿轮齿宽中点位置方向工作面31与分度圆交点处为参考，被加工轮齿35和基准轮齿36具有相同角向关系，允许齿面角向偏差≤30″（即在基准齿轮35分度圆处测量，允许齿面角向偏差≤0.02mm）。

现针对上述双联齿轮轴参数及齿面角向偏差要求，在恒温、恒湿机加车间，采用本发明的双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪进行测量，包括以下步骤：

a、根据理论计算出被加工轮齿36不同精磨磨削量时分度圆处量棒30直径值（即球头定位棒21的球头直径）和基准轮齿35分度圆处量棒30直径值（即球头测量棒24的球头直径），并将双联齿轮轴的两轮齿分度圆处齿面夹角δ转换求得两轮齿工作面分度圆处量棒30中心夹角理论值∠AOB；

b、正确选用被加工齿轮36对应磨削量下的球头定位棒21和基准齿轮35的球头测量棒24；

c、移动第一固定架26和第二固定架17将球头测量棒24和球头定位棒21置于梅花顶锥18上端面的中心孔内，通过带千分表的高度尺分别测量球头测量棒24和球头定位棒21圆柱端的中心位置高度，且借助第一微分尺25和第二微分尺19的定量微距调节功能和硅胶衬套20的柔性支撑作用，可将球头测量棒24和球头定位棒21的轴心调至水平，拧紧第四锁紧螺栓23和定位螺栓22，即可有效实现球头测量棒24和球头定位棒21垂直对心于待测工件8回转中心；

d、选择待测工件8的大内孔端朝向梅花顶锥18，通过调节导向滑块2上的第一锁紧螺栓4和第二锁紧螺栓5，将待测工件8压紧于光滑锥面顶尖1和梅花顶锥18之间；

e、配合高度尺测量并分别调整第一固定架26和第二固定架17位置，拧紧第三锁紧螺栓7，使球头测量棒24与球头定位棒21轴心分别位于基准轮齿35和被加工齿轮36的齿宽中点位置高度，且球头定位棒21的球头相切于被加工齿轮36分度圆处，而球头测量棒24的球头未相切于基准齿轮35分度圆处；

f、配合000级大理石直角尺33、深度千分尺32及外径千分尺，如图3，将深度千分尺设定值调至L=球头测量棒24的球头直径值+球头定位棒21的球头直径值，使球头测量棒24圆柱面相切于直角尺竖直平面，球头定位棒21圆柱面相切于深度千分尺支靠面，即可实现球头测量棒24和球头定位棒21轴心处于同一竖直平面；

g、计算机软件上角编码器12初始值校正调“0”；

h、手动粗、微调旋转待测工件8至标定初始角－∠AOB（负号“－”表示待测工件的被加工齿轮36以基准齿轮35为参考精磨齿，砂轮起偏角设置为绕回转中心偏转∠AOB的“逆”方向）；

i、推进球头测量棒24，使球头相切于齿面分度圆处，读取计算机上编码器软件上－∠AOB的变化值Δ，即为双联齿轮轴的被加工轮齿经该精磨磨削量后分度圆处齿面角向偏差，见表2；

。

注：“S”为双联齿轮轴被加工轮齿分度圆处法向弧齿厚。

需要说明的是，本发明不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本发明的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。

Claims (9)

1.一种双联齿轮轴齿面角向偏差在线测量仪，包括定位部件和测量部件，其特征在于：

所述定位部件包括导向底座和导向滑块，所述导向底座的一端安装有圆柱削边导轨，所述导向滑块在圆柱削边导轨上滑动；

所述导向滑块异于圆柱削边导轨的一端活动连接有光滑锥面顶尖，所述导向底座中部装有梅花顶锥；

所述梅花顶锥和光滑锥面顶尖同轴设置，在两者之间形成定位基准；

所述导向底座中部还安装有深沟球轴承和推力球轴承。

2.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述梅花顶锥上端面开设有锥面倒角中心孔。

3.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述梅花顶锥位于导向底座内的部分与深沟球轴承和平面推力球轴承的内圈抵接。

4.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述导向底座底部安装有编码器，该编码器与梅花顶锥同轴装配，所述梅花顶锥底端嵌入安装在编码器内。

5.根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于，所述测量部件包括活动安装在光滑锥面顶尖杆体上的第一固定架和活动安装在梅花顶锥杆体上的第二固定架，所述第一固定架和第二固定架上分别活动连接有球头测量棒和球头定位棒。

6.根据权利要求5所述的测量仪，其特征在于，所述第一固定架安装球头测量棒的位置设有第一微分尺，第二固定架安装球头定位棒的位置设有第二微分尺。

7.一种双联齿轮轴齿面角向偏差的测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、计算被加工轮齿分度圆处量棒直径值和基准轮齿分度圆处量棒直径值以及两轮齿工作面分度圆处量棒中心夹角理论值∠AOB；

b、将球头测量棒和球头定位棒垂直对心于待测工件回转中心；

c、将待测工件压紧于光滑锥面顶尖和梅花顶锥之间；

d、使球头测量棒与球头定位棒轴心分别位于基准轮齿和被加工轮齿的中点位置高度；

e、使球头测量棒和球头定位棒轴心处于同一竖直平面；

f、将编码器初始值校正调“0”；

g、粗、微调旋转待测工件至标定初始角－∠AOB；

h、将球头测量棒的球头相切于基准轮齿的齿面分度圆处，读取－∠AOB变化值Δ。

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，步骤a中量棒直径的理论值计算公式为：

；

其中，α为分度圆处压力角；dp为分度圆处量棒直径；d为分度圆直径；db为基圆直径；S为分度圆法向弧齿厚；ω为分度圆处齿槽中心半角；z为齿数。

9.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于，步骤a中∠AOB的理论值计算公式为：

；

其中，ω1为基准轮齿分度圆处齿槽中心半角；ω2为被加工轮齿分度圆处齿槽中心半角；δ为双联齿齿面夹角。