一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置

1.本发明涉及一种分析及测量控制技术装置，尤其涉及一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置。


背景技术：

2.目前齿轮副传递误差的测量以磁栅或光栅为主，采用高精度的圆磁栅或光栅为传感器，对主动齿轮和从动齿轮的转角进行同步采集，利用脉冲细分计数法来提高采集精度，然后对主动齿轮和从动齿轮的转动角度进行做差，得到齿轮的传动误差。这种方式只能得到一对齿轮的综合传递误差，即考虑箱体变形、轴系变形、安装误差及齿轮副变形等因素，无法获取齿轮副的动态传递误差。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置，能够测量齿轮副啮合过程中因弹性变形引起的传递误差。
4.本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置，包含标准主动齿轮、标准被动齿轮、测试主动齿轮、测试被动齿轮、驱动电机、扭力器、第一至第三传动轴、第一至第四应变片、第一至第二滑环、计算模块和显示模块；所述标准主动齿轮、标准被动齿轮为一对相互啮合的标准直齿轮，所述测试主动齿轮、测试被动齿轮为一对相互啮合的待测试直齿轮；所述标准被动齿轮转轴的一端通过所述第一传动轴和所述测试被动齿轮转轴的一端同轴固连；所述扭力器一端通过所述第二传动轴和所述标准主动齿轮转轴的一端同轴固连，另一端通过所述第三传动轴和所述测试主动齿轮转轴的一端同轴固连，用于调节对测试主动齿轮的加载载荷；所述驱动电机的输出轴通过皮带和所述标准主动齿轮转轴的另一端相连，用于带动标准主动齿轮转动；所述第一滑环设置在所述测试主动齿轮的转轴上，第二滑环设置在所述测试被动齿轮的转轴上；令齿a、齿b分别为测试主动齿轮、测试被动齿轮上的齿，且齿a和齿b啮合；所述第一应变片设置在所述齿a齿根处30
°
切线处，第二应变片设置在所述齿a齿根圆切线方向处；所述第三应变片设置在所述齿b齿根处30
°
切线处，第四应变片设置在所述齿b齿根圆切线方向处；所述第一应变片、第二应变片均通过所述第一滑环和所述计算模块电气相连，用于将其测得的应变型号传递给所述计算模块；
所述第三应变片、第四应变片均通过所述第二滑环和所述计算模块电气相连，用于将其测得的应变型号传递给所述计算模块；所述计算模块用于根据第一应变片、第二应变片的应变信号计算出测试主动齿轮的啮合误差，根据第三应变片、第四应变片的应变信号计算出测试被动齿轮的啮合误差，并根据测试主动齿轮、测试被动齿轮的啮合误差计算出测试主动齿轮、测试被动齿轮之间的传递误差，将其传递给所述显示模块进行显示。
5.作为本发明一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置进一步的优化方案，所述第一传动轴、第二传动轴上均设有飞轮，用于储存轴转动能量和转动惯性，使测量装置运行更加平稳。
6.作为本发明一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。
7.本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明利用应变测量的方法对齿轮副动态传递误差进行测量，能够实现啮合齿轮副的动态传递误差测量，实现对轮齿动态性能的分析，能够用于轮齿的优化设计，如修形设计；同时不受转速的限制，能够降低对高精度光栅或磁栅的依赖，降低测量成本和技术限制。
附图说明
8.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的俯视图。
9.图中，1-驱动电机，2-标准主动齿轮，3-标准被动齿轮，4-测试主动齿轮，5-测试被动齿轮，6-第一传动轴，7-扭力器，8-第二传动轴，9-第三传动轴，10-飞轮。
具体实施方式
10.下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
11.应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件和/或部分相互区分开来。因此，下面讨论的第一元件、组件和/或部分在不背离本发明教学的前提下可以成为第二元件、组件或部分。
12.如图1、图2所示，一种用于测量齿轮副传递误差的测量装置，包含标准主动齿轮、标准被动齿轮、测试主动齿轮、测试被动齿轮、驱动电机、扭力器、第一至第三传动轴、第一至第四应变片、第一至第二滑环、计算模块和显示模块；所述标准主动齿轮、标准被动齿轮为一对相互啮合的标准直齿轮，所述测试主动齿轮、测试被动齿轮为一对相互啮合的待测试直齿轮；所述标准被动齿轮转轴的一端通过所述第一传动轴和所述测试被动齿轮转轴的一端同轴固连；
所述扭力器一端通过所述第二传动轴和所述标准主动齿轮转轴的一端同轴固连，另一端通过所述第三传动轴和所述测试主动齿轮转轴的一端同轴固连，用于调节对测试主动齿轮的加载载荷；所述驱动电机的输出轴通过皮带和所述标准主动齿轮转轴的另一端相连，用于带动标准主动齿轮转动；所述第一滑环设置在所述测试主动齿轮的转轴上，第二滑环设置在所述测试被动齿轮的转轴上；令齿a、齿b分别为测试主动齿轮、测试被动齿轮上的齿，且齿a和齿b啮合；所述第一应变片设置在所述齿a齿根处30
°
切线处，第二应变片设置在所述齿a齿根圆切线方向处；所述第三应变片设置在所述齿b齿根处30
°
切线处，第四应变片设置在所述齿b齿根圆切线方向处；所述第一应变片、第二应变片均通过所述第一滑环和所述计算模块电气相连，用于将其测得的应变型号传递给所述计算模块；所述第三应变片、第四应变片均通过所述第二滑环和所述计算模块电气相连，用于将其测得的应变型号传递给所述计算模块；所述计算模块用于根据第一应变片、第二应变片的应变信号计算出测试主动齿轮的啮合误差，根据第三应变片、第四应变片的应变信号计算出测试被动齿轮的啮合误差，并根据测试主动齿轮、测试被动齿轮的啮合误差计算出测试主动齿轮、测试被动齿轮之间的传递误差，将其传递给所述显示模块进行显示。
13.所述第一传动轴、第二传动轴上均设有飞轮，用于储存轴转动能量和转动惯性，使测量装置运行更加平稳。所述显示模块采用液晶显示器。
14.本发明通过标准主动齿轮、标准被动齿轮、测试主动齿轮、测试被动齿轮实现功率的封闭传递，利用应变测量的方法对齿轮副动态传递误差进行测量，能够实现啮合齿轮副的动态传递误差测量，实现对轮齿动态性能的分析，能够用于轮齿的优化设计，如修形设计；同时不受转速的限制，能够降低对高精度光栅或磁栅的依赖，降低测量成本和技术限制。
15.本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
16.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。