一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置及方法与流程

1.本发明涉及轮齿相位精度检测，具体涉及一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置及方法。


背景技术：

2.ngwn型行星齿轮减速器具有减速比大、传动效率高、结构紧凑、承载能力强等优点，在许多情况下可代替多级圆柱齿轮减速传动和蜗轮传动，被广泛应用于各种航空领域的机械传动系统。
3.行星齿轮是ngwn型行星齿轮传动中的一个重要零件，由两到三个轴线重合但齿数不相同的直齿圆柱齿轮构成，分别与中心轮和内齿圈啮合。根据传动原理和安装几何条件的要求，要求行星齿轮上各个圆柱齿轮的轮齿之间必须满足一定的相位角度关系，才能够正常装配和传动，因此在制造过程中需要检测不同圆柱齿轮之间轮齿的相位精度。
4.由于这种齿轮轮齿之间相位误差不属于常规的齿轮精度检测项目，采用一般的齿轮测量手段无法进行检测，只能借助工具显微镜，用光学方法进行人工测量，操作过程复杂，测量精度差，工作效率低，不适用于批量生产中进行质量控制。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决现有技术中针对齿轮轮齿间相位误差检测的不足，提出了一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置及方法，通过本检测装置和检测方法，可满足产品的批量生产检测要求，具有测量精度高，操作简单，速度快等优点。
6.为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置，其特征在于，包括底板，所述底板上设置有转动支座、滑动支座和用于放置行星齿轮工件的支撑环板，所述转动支座和滑动支座分别设置在行星齿轮工件轴向的两端，转动支座和滑动支座上的支座孔中心轴线与行星齿轮工件的轮齿中心轴线重合；所述转动支座上连接有用于测量行星齿轮工件上不同圆柱齿轮之间相位角的相位标尺，所述滑动支座上连接有用于限制行星齿轮工件周向转动的定位齿圈。
7.进一步的，所述行星齿轮工件上的多个圆柱齿轮之间连接有支撑轴颈，所述支撑轴颈放置在支撑环板上，支撑轴颈的外表面与支撑环板的支撑圆弧面相贴合。
8.进一步的，所述转动支座的支座孔上竖向转动连接有回转支架，所述相位标尺通过铰链销轴横向转动连接于回转支架的顶部，相位标尺的长度方向与行星齿轮工件的轴线方向平行。
9.进一步的，所述回转支架通过其一侧设置的轴颈连接在转动支座的支座孔内，所述轴颈端部设置有环形槽，所述环形槽内设置有弹簧挡圈用于回转支架的轴向定位。
10.进一步的，垂直于所述相位标尺的方向上滑动连接有压齿板，所述压齿板的底端为一个带齿槽的方块，所述齿槽的轮廓曲线与下方行星齿轮工件上齿轮的单个轮齿齿廓曲
线相同。
11.进一步的，所述定位齿圈与行星齿轮工件接触的一端为带内齿轮齿廓的齿圈，齿圈的内齿齿廓与行星齿轮工件上的圆柱齿轮的齿廓重合；定位齿圈的另一端连接有一段圆轴，所述圆轴表面设置有滑键，滑动支座的支座孔内有与所述滑键匹配的键槽。
12.进一步的，所述定位齿圈的外圆周设置有一个凸起的测量平台，所述测量平台作为相位测量基准，其上表面与定位齿圈的中心轴线平行。
13.本发明还提供了一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置的检测方法，包括如下步骤：首先，提起相位标尺上的压齿板，转动相位标尺使其转向行星齿轮工件的一侧，同时将定位齿圈通过滑动支座上的支座孔移向外侧，将行星齿轮工件放置在支撑环板上，将定位齿圈向内滑动，使行星齿轮工件端部的圆柱齿轮伸入定位齿圈上的内齿轮内，并通过定位齿圈和滑动支座之间的滑键，限定行星齿轮工件的周向位置。
14.然后，将相位标尺转动到行星齿轮工件的上方，并通过两个回转铰链的运动，调整压齿板的位置和角度，然后向下移动压齿板，使压齿板下部的齿槽与行星齿轮工件上直齿轮的一个轮齿完全重合；最后，轴向滑动定位齿圈，使定位齿圈上的测量平台与相位标尺的端面相接触，此时通过测量压齿板上表面与定位齿圈上测量平台上表面之间的角度，可得到行星齿轮工件上两个齿轮对应轮齿之间的相位角。
15.综上所述，本发明具有以下优点：本发明所述检测装置采用内齿圈齿廓定位和双铰链回转相位标尺上的压齿板结构，可以直接测量两个同轴直齿圆柱齿轮轮齿之间的相位角度，可用于ngwn型行星传动行星齿轮等齿轮零件的相位检测，具有测量精度高、操作简单、速度快、可满足产品的批量生产检测要求等优点。
附图说明
16.图1是本发明实施例检测状态的零部件结构和位置图；图2是本发明实施例行星齿轮工件装卸状态的零部件结构和位置图；图3是本发明实施例中行星齿轮工件结构图；图4是本发明实施例中压齿板零件结构图；图5是本发明实施例中定位齿圈零件结构图；图6是本发明实施例中回转支架零件结构图；图中：1、紧固螺栓，2、转动支座，3、铰链轴销，4、相位标尺，5、压齿板，6、定位齿圈，7、滑键，8、滑动支座，9、紧固螺栓，10、底板，11、支撑环板，12、行星齿轮工件，13、回转支架，14、弹簧挡圈，15、支撑轴颈，16、横杆，17、圆柱体，18、方块，19、测量平台，20、圆轴，21、轴向键槽，22、环形槽，23、连接孔一。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
18.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
20.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、
ꢀ“
安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.实施例1本发明提供了一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置，包括底板10，底板10上设置有转动支座2、滑动支座8和用于放置行星齿轮工件12的支撑环板11。
23.如图1所示是本发明实施例检测状态的零部件结构和位置图，底板10用钢板制成，其上表面为平面，加工有多个螺纹孔。转动支座2由4颗紧固螺栓1通过底板10上的螺纹孔固定安装在底板10上，转动支座2上有支座孔，该支座孔为水平通孔。
24.滑动支座8由紧固螺栓1通过底板10上的螺纹孔固定在底板10上，滑动支座8上有支座孔，该支座孔为水平通孔。
25.如图3所示，行星齿轮工件12上带有两个同轴线的渐开线直齿圆柱齿轮，两个圆柱齿轮的齿数不同，分别为12齿和13齿。两个圆柱齿轮之间有两个支撑轴颈15。两个支撑环板11用焊接或其他方式固定在底板10的中间位置，支撑环板11上部有半圆形开口，行星齿轮工件12通过其上的支撑轴颈15放置在两个支撑环板11的半圆形开口上，支撑轴颈的外表面与支撑环板的支撑圆弧面相配合。
26.转动支座2和滑动支座8分别设置在行星齿轮工件12轴向的两端，转动支座2和滑动支座8上的支座孔中心轴线与行星齿轮工件12的轮齿中心轴线重合。转动支座2上连接有用于测量行星齿轮工件12上多个圆柱齿轮之间相位角的相位标尺4，滑动支座8上连接有用于限制行星齿轮工件12周向转动的定位齿圈6。
27.实施例2本发明提供了一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置，在实施例1的基础上，进
一步的，如图6所示，转动支座2的支座孔上竖向转动连接有回转支架13，回转支架13与转动支座2的支座孔连接的轴颈端部有环形槽22，环形槽22内设置有弹簧挡圈14用于回转支架13的轴向定位。
28.回转支架13的上方有一个平台，平台中部有连接孔一23，连接孔一23的轴线与回转支架13上轴颈的轴线垂直相交。相位标尺4的一端有一个垂直于上表面的连接孔二，连接孔二的大小与回转支架13的上方的连接孔一23相同，铰链轴销3插入上述两个连接孔中，形成回转运动副。相位标尺4通过铰链销轴横向转动连接于回转支架13的顶部，相位标尺4的长度方向与行星齿轮工件12的轴线方向平行。
29.垂直于所述相位标尺4的方向上滑动连接有压齿板5，压齿板5的底端为一个带齿槽的方块18，该齿槽的轮廓曲线与下方行星齿轮工件12上齿轮的单个轮齿齿廓曲线相同。方块18上部有两个平行的圆柱体17，圆柱体17的轴线均垂直于方块18下部的齿槽，并通过齿槽的轮廓对称线，两个圆柱体17上方固定在一个横杆16上。相位标尺4的中部有两个平行的通孔，压齿板5上的两个圆柱体17插入通孔中，压齿板5可以相对于相位标尺4上下运动。
30.如图5所示，定位齿圈6的一端有一个带内齿轮廓的齿圈，齿圈内齿轮的齿廓与行星齿轮工件12端部12齿的渐开线圆柱齿轮的齿廓相同，齿圈的外圆周上设置有一个凸起的测量平台19，测量平台19上表面与内齿轮的轴线平行，定位齿圈6前部开口，后部封闭并连接有一段圆轴20，圆轴20的轴线与定位齿圈6上内齿轮的轴线重合。
31.圆轴20的直径等于滑动支座8上水平通孔的直径，圆轴20表面开有轴向键槽21，键槽内放置方形滑键7，圆轴20及上面的方形滑键7一起置于滑动支座8上的水平通孔内，并可以轴向滑动，同时滑键7的上部置于支座孔的方形键槽内，以防止定位齿圈6和滑动支座8之间的相对转动。
32.实施例3本发明提供了一种同轴圆柱齿轮轮齿相位精度检测装置的检测方法，包括如下步骤：首先，提起相位标尺4上的压齿板5，转动相位标尺4使其转向行星齿轮工件12的一侧，同时将定位齿圈6通过滑动支座8上的支座孔移向外侧，将行星齿轮工件12放置在支撑环板11上，将定位齿圈6向内滑动，使行星齿轮工件12端部的圆柱齿轮伸入定位齿圈6上的内齿轮内，并通过定位齿圈6和滑动支座8之间的滑键7，限定行星齿轮工件12的周向位置；然后，将相位标尺4转动到行星齿轮工件12的上方，并通过两个回转铰链的运动，调整压齿板5的位置和角度，然后向下移动压齿板5，使压齿板5下部的齿槽与行星齿轮工件12上直齿轮的一个轮齿完全重合；最后，轴向滑动定位齿圈6，使定位齿圈6上的测量平台19与相位标尺4的端面相接触，此时通过测量压齿板5上表面与定位齿圈6上测量平台19上表面之间的角度，可得到行星齿轮工件12上两个齿轮对应轮齿之间的相位角。
33.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。