一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法及装置与流程

本发明涉及齿轮啮合状态检验领域，尤其涉及一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法及装置。

背景技术：

1、在一对具有啮合关系的螺旋锥齿轮制备完成后，需于装配前通过着色试验综合评定齿轮接触精度。进行着色试验时，需要一对待测齿轮处于准确的几何位置；待测齿轮试验位置一般通过安装距和轴交角两组参数确定，两组参数的尺寸基准为由一对啮合齿轮分锥延长线交点确定的空间虚点，精确定位难度较高。

2、传统测量方法中，一般将啮合机设备原点确定为尺寸基准点，安装距通过专用工艺装备定位面与设备原点及刻度标尺之间的距离计算获得，轴交角依靠设备绕z轴转动形成。该测量方法中，待测的关键参数为尺寸链开环尺寸，测量系统的系统误差加大；为提升测量精度需进行大量计算并反复调整待测齿轮位置，制约测量效率提升，且该测量方法高度依赖设备精度和测量人员主观经验，测量结果可靠性低，且制约着色试验成本压降。

技术实现思路

1、本发明提供一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法及装置，与通用啮合机组成测量系统，相较传统测量方法，从原理层面降低了测量过程的系统误差，同时提升测量效率和测量结果的可靠性。

2、本发明第一方面提供一种用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，包括：大轮连接锥体1、小轮连接锥体9、大轮安装距样品、小轮安装距样品；

3、大轮连接锥体1的头部用于固定安装大轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的大轮，尾部通过拉杆与啮合机连接；

4、小轮连接锥体9的头部用于固定安装小轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的小轮，尾部通过拉杆与啮合机连接；

5、当安装在大轮连接锥体1和小轮连接锥体9上的大轮安装距样品和小轮安装距样品在抵触时，大轮连接锥体1和小轮连接锥体9的轴线的虚拟交点为预设交点；

6、当将螺旋锥齿轮的大轮和小轮安装在大轮连接锥体1和小轮连接锥体9上，并再次将大轮连接锥体1和小轮连接锥体9移动到具有所述预设交点的位置时，螺旋锥齿轮的大轮和小轮在分度圆啮合。

7、可选的，大轮安装距样品为阶梯轴结构，轴肩夹角角度为θ；

8、小轮安装距样品为轴结构，轴上设置有两个锥形的回转轴段，两个锥形的回转轴段共用底面，且两个锥形的母线夹角角度为θ；

9、大轮安装距样品、小轮安装距样品的机械接口分别与待试验螺旋锥齿轮中的大轮和小轮的机械接口保持一致。

10、可选的，θ为90°。

11、可选的，还包括：大轮压板6、小轮压板8；

12、大轮连接锥体1和小轮连接锥体9均设置有中空结构；

13、大轮安装距样品、小轮安装距样品、待试验螺旋锥齿轮中的大轮和小轮间隙配合装配在大轮连接锥体1和小轮连接锥体9的头部孔径中；

14、大轮压板6设置在大轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的大轮的端面上，通过螺母与穿过大轮连接锥体1中心的拉杆固定连接；

15、小轮压板8设置在小轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的小轮的端面上，通过螺母与穿过小轮连接锥体9中心的拉杆固定连接。

16、可选的，拉杆与啮合机主轴螺纹连接。

17、可选的，还包括：顶丝2、圆柱销3、顶杆4、螺钉5；其中

18、大轮连接锥体1、小轮连接锥体9尾部外回转结构为1：20锥度的锥面，通过啮合机锥孔与啮合机主轴连接，啮合机主轴转动带动大轮连接锥体1、小轮连接锥体9以及拉杆转动；

19、螺钉5用于将大轮连接锥体1、小轮连接锥体9外圈的法兰结构紧固在啮合机法兰盘上；

20、大轮连接锥体1、小轮连接锥体9法兰结构中设有4处圆周均布的螺纹阶梯孔，顶丝2与所述螺纹阶梯孔螺纹连接，顶在啮合机法兰盘端面上，顶杆4通过圆柱销3安装在顶丝2上。

21、本发明第二方面提供一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法，采用如第一方面中任一项所述用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，所述方法包括：

22、s1：将大轮安装距样品和小轮安装距样品连接在啮合机上；

23、s2：驱动啮合机使大轮安装距样品和小轮安装距样品互相靠近，直至每件样品的径向定位面与另一件样品的轴向定位面相切，实现抵触；

24、s3：任选1件安装距样品，通过啮合机标尺标定并记录其当前几何位置；

25、s4：将选定的样品沿啮合机运动轴向远离轴交角顶点的方向移动至保证样品可顺利拆卸；

26、s5：拆卸大轮安装距样品和小轮安装距样品，将一组待试验螺旋锥齿轮中的大轮和小轮连接在啮合机上；

27、s6：通过啮合机将待试验螺旋锥齿轮移动至s3所标定的位置；

28、s7：进行着色试验。

29、可选的，用于螺旋锥齿轮着色试验的方法，还包括：

30、s8、将大轮连接锥体1、小轮连接锥体9的尾锥部分从啮合机中顶出，完成拆卸。

31、本发明的优点是：

32、本发明提供一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法及装置，本发明的技术关键在于在锥齿轮进行啮合试验前调整锥齿轮进入准确试验位置时，使用安装距样品转换试验的工艺基准；通过一对回转工作面和端向工作面所具备的特定几何关系，将试验中的关键几何点(轴交角顶点)的确定方法由一对啮合锥齿轮分锥交点确定转换为由圆柱、圆锥面回转轴交点确定，转换后的方法降低了轴交角顶点的获取难度，提升了测量精度；同时，该试验方法基本摆脱了对啮合机传动精度的依赖，降低了试验成本；该方法优势在非垂直轴交角的斜齿螺旋锥齿轮啮合试验中体现尤为明显。

技术特征：

1.一种用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，包括：大轮连接锥体(1)、小轮连接锥体(9)、大轮安装距样品、小轮安装距样品；

2.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，大轮安装距样品为阶梯轴结构，轴肩夹角角度为θ；

3.根据权利要求2所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，θ为90°。

4.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，还包括：大轮压板(6)、小轮压板(8)；

5.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，拉杆与啮合机主轴螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，其特征在于，还包括：顶丝(2)、圆柱销(3)、顶杆(4)、螺钉(5)；其中

7.一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一项所述用于螺旋锥齿轮着色试验的装置，所述方法包括：

8.根据权利要求7所述的用于螺旋锥齿轮着色试验的方法，其特征在于，还包括：

技术总结
本发明提供一种用于螺旋锥齿轮着色试验的方法及装置，该装置包括：大轮连接锥体(1)、小轮连接锥体(9)、大轮安装距样品、小轮安装距样品；大轮连接锥体(1)的头部用于固定安装大轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的大轮，尾部通过拉杆与啮合机连接；小轮连接锥体(9)的头部用于固定安装小轮安装距样品或待试验螺旋锥齿轮中的小轮，尾部通过拉杆与啮合机连接；当安装在大轮连接锥体(1)和小轮连接锥体(9)上的大轮安装距样品和小轮安装距样品在抵触时，大轮连接锥体(1)和小轮连接锥体(9)的轴线的虚拟交点为预设交点；当将螺旋锥齿轮的大轮和小轮安装在大轮连接锥体(1)和小轮连接锥体(9)上，并再次将大轮连接锥体(1)和小轮连接锥体(9)移动到具有所述预设交点的位置时，螺旋锥齿轮的大轮和小轮在分度圆啮合。本发明与通用啮合机组成测量系统，相较传统测量方法，从原理层面降低了测量过程的系统误差，同时提升测量效率和测量结果的可靠性。

技术研发人员：辛明明,尹云龙,崔存海,刘经纬,王佳明,徐阳,李昱莹,任万恺,韩贤丹,任茹丽,郭成林,李庆峰,刘云朋
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23