一種特殊結(jié)構(gòu)的齒測檢具設(shè)計

牟朋真 苗永順 米文山

摘 要：通過實(shí)際參與的SH63H項目各檔齒輪檢具的設(shè)計，以及現(xiàn)場發(fā)生的一些實(shí)際問題的處理，介紹一種特殊結(jié)構(gòu)的齒測檢具。

關(guān)鍵詞：齒輪測量；檢具

齒輪傳動是機(jī)器及儀器中常用的一種機(jī)械傳動形式，它廣泛地用于傳遞運(yùn)動和動力。齒輪傳動的質(zhì)量將影響到機(jī)器或儀器的工作性能、承載能力、使用壽命和工作精度。為了合理地評定齒輪質(zhì)量，分析齒輪的加工誤差，就必須進(jìn)行齒輪檢測。

齒輪檢測的方式有兩種：終結(jié)檢測和工藝檢測。

終級檢測是齒輪加工完畢后對齒輪性能的檢測。通過終結(jié)檢測來判定齒輪的精度和使用質(zhì)量的合格性或進(jìn)行精度分類。而工藝檢測是指在齒輪加工過程中對齒輪各參數(shù)、尺寸的檢測，以便查明齒輪加工工藝過程中誤差產(chǎn)生的原因，通過對齒輪要素的誤差值來調(diào)整工藝過程，或通過測量切齒工具和設(shè)備來設(shè)定它們的精度，以改進(jìn)加工方法、完善工藝過程。

目前我們公司用于檢測齒輪的設(shè)備是Klingelberg公司生產(chǎn)的PNC35齒輪測量儀。此設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖一所示：

而為了實(shí)現(xiàn)齒輪在齒輪測量儀上的精確定位，就必須應(yīng)用到檢具?，F(xiàn)介紹一種特殊結(jié)構(gòu)的齒測檢具，主要用于檢測齒輪的齒形齒向，以用于分析齒輪誤差產(chǎn)生原因，便于調(diào)整及優(yōu)化滾、剃齒加工工藝。

一、問題簡介

我們公司傳統(tǒng)的齒測檢具是一根帶錐度的液漲心軸，心軸兩端有刮研好的中心孔。齒輪檢測時，將待檢測的齒輪內(nèi)孔套在心軸上，調(diào)整液漲螺栓，心軸漲緊工件內(nèi)孔，再把心軸放到齒輪測量儀上，此時測量儀的上、下頂尖頂在心軸兩端的中心孔中，保證齒輪徑向、軸向定位準(zhǔn)確。然后工作臺驅(qū)動心軸、齒輪旋轉(zhuǎn)，探頭同時對齒形、齒向進(jìn)行測量，測量結(jié)束，通過打印機(jī)輸出檢測報告。

齒輪的內(nèi)孔一般都直徑不大，絕大多數(shù)不超過50mm，根據(jù)這一內(nèi)孔尺寸制作出的心軸都比較輕便。但是SH63H項目主減速從動齒的內(nèi)孔直徑達(dá)到，再使用傳統(tǒng)的液漲心軸檢具就太笨重，檢測工人的取放不方便，勞動強(qiáng)度也高。

二、解決方案

針對這一實(shí)際情況，我們設(shè)計了一套特殊結(jié)構(gòu)的齒測檢具。整套檢具的結(jié)構(gòu)如圖二所示：

其中：1、定位心軸；2、鋼球保持架；3、Φ9±0.002的鋼珠；4、鋼絲箍；5、SH63H主減速齒輪；6、壓蓋；7、壓螺母

該套齒測檢具特殊之處在于利用微過盈實(shí)現(xiàn)齒輪徑向的精確定位。檢具體中各部件之間的裝配關(guān)系如下：首先，制作一下鋼球保持架2，在圓柱面上均分地鉆出階梯的圓柱孔，作階梯孔的目的是為了保證鋼球不掉入鋼球保持架的內(nèi)孔處，在各個孔里裝入鋼球3，鋼球保持架下側(cè)有一道環(huán)槽用來鑲鋼絲箍4，防止鋼球從外側(cè)滑出。最后再將定位心軸1安裝到鋼球保持架的內(nèi)孔中，將鋼球4頂出，通過尺寸鏈計算，保證鋼球4與SH63H主減速齒輪5的內(nèi)孔有0.004～0.01mm的過盈量。所以挑選的鋼球4尺寸必須要一致，鋼球的尺寸公差控制在±0.002mm范圍內(nèi)。這樣做的目的：不但可以保證待檢測齒輪的定位精度，還能保證漲量在待檢測齒輪材料的彈性變形范圍內(nèi)，不至于內(nèi)孔被漲大，回復(fù)不到內(nèi)孔原來的尺寸，同時由于過盈量很小，工人用很小的力就能很容易地安放工件，便于實(shí)際操作。壓蓋6主要實(shí)現(xiàn)壓緊SH63H主減速齒輪5上端面的目的，壓蓋上鉆通孔以減重，可降低工人的勞動強(qiáng)度。同時在壓蓋的安裝孔處銑通槽，以實(shí)現(xiàn)快換的目的，便于工人實(shí)際操作。檢具體的具體裝配圖如圖二所示。

本套檢具的使用方法：首先，將定位心軸1放置到平臺上，將鋼球保持架部分（鋼球與鋼絲箍已安裝好）套在定位心軸上，然后把SH63H主減速齒輪5輕輕壓入到檢具的鋼珠3外圓上，齒輪下端面靠定位心軸1的平面來定位，徑向靠鋼球3定位。再把壓蓋6壓到待檢測齒輪的上端面，用壓螺母7壓緊，最后用定位心軸兩端中心孔定位將整套檢具安放在齒輪測量儀上，工作臺電機(jī)驅(qū)動整套檢具旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對齒輪的齒形齒向檢測。

三、結(jié)語

這套齒測檢具采用微過盈實(shí)現(xiàn)被檢測齒輪的精確定位，代替了傳統(tǒng)的液漲檢具，極大地降低了工人的勞動強(qiáng)度，同時工人便于實(shí)際操作。該套從制作完成后一直使用到現(xiàn)在，完全能夠保證齒輪的測量精度，保證了齒測的穩(wěn)定性，獲得了使用者的一致好評。