齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统，用于测量渐开线正齿轮，该系统预置实现该方法的软件并包括影像系统和数据处理系统，数据处理系统包括中央处理器、与中央处理器信号连接的输入装置、存储器、监视器和输出接口，影像系统与中央处理器信号连接；该方法包括用影像系统将齿轮轮廓输入数据处理系统坐标系，选取相邻两个齿顶对应点、该两点间一个齿根点和另一个齿顶点，捕捉选取点坐标，计算齿轮圆心坐标、跨齿数及其他齿轮参数，拟合齿轮轮廓线，划基圆，将测量坐标系原点与齿轮圆心重合，计算齿轮法节及偏差、齿轮公法线长度；选取轮齿输出测量结果。本发明专利技术大大提高了渐开线正齿轮测量精度和测量效率，使用简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种齿轮参数测量系统，还涉及使用该系统测量齿轮的方法， 更具体地说，涉及一种齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统。
技术介绍
齿轮是机械设备不可或缺的重要零件，齿轮的精度是决定机器设备精度的 最为基本的因素。为了保证齿轮的制造精度，不仅要有精密的齿轮制造设备和 生产工艺，还需要精确的齿轮参数测量方法，只有通过准确测量齿轮尺寸，掌 握齿轮生产存在的偏差，才能有效地控制齿轮生产工艺，保证齿轮的制造精度 满足设计要求。在齿轮的众多参数中，公法线长度(跨齿距)和法节(齿轮基圆上两相邻 齿与基圆的对应交点的弧长)是两个重要的齿轮参数。公法线长度和法节的测 量及法节偏差的测量对保证齿轮加工精度具有重要意义。如图l、图2所示，长期以来，齿轮2的公法线长度是采用专用的齿轮分 厘卡1来进行测量的，齿轮2的法节是采用专用的齿轮双测头测量仪3来进行 测量的。对于渐开线正齿轮这种常用机器设备中运用最为广泛的齿轮，其公法 线长度和法节的测量目前仍然是采用齿轮分厘卡和齿轮双测头测量仪来进行，这种传统的测量方法存在以下缺点1、 专用的测量仪器昂贵，使用方法复杂，测量精度通常为10微米以内；2、 通过人工进行测量，因测量人员的技术熟练程度原因和操作原因，测 量结果存在人工因素带来的误差；3、 一个参数的测量需要多个操作步骤才能完成，测量速度慢，效率低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一在于，提供一种齿轮公法线长度、法节及法 节偏差测量方法，克服现有技术进行渐开线正齿轮公法线长度、法节及法节偏 差测量时存在的人为测量误差，提高渐开线正齿轮公法线长度、法节及法节偏 差的测量精度和测量效率。本专利技术要解决的技术问题之二在于，提供一种齿轮公法线长度、法节及法 节偏差测量系统，实现上述测量方法测量正齿轮公法线长度、法节及法节偏差， 克服现有技术存在的人为测量误差，提高测量精度和测量效率。本专利技术解决其技术问题之一所采用的技术方案是:提供一种齿轮公法线长 度、法节及法节偏差测量方法，用于测量渐开线正齿轮，其特征在于，所述方 法利用以下影象系统和数据处理系统实现所述数据处理系统包括中央处理 器、与该中央处理器信号连接的输入装置、存储器、监视器和输出接口，所述 影象系统与所述中央处理器信号连接；所述方法包括如下步骤51、 用影象系统将待测量齿轮至少两个齿的轴向正投影轮廓输入数据处 理系统坐标系；52、 用输入装置在齿轮轴向正投影轮廓上选取相邻两个齿的各一个齿顶对应点、该两个齿顶点之间的一个齿根点和另一个齿顶点，数据处理系统捕捉所选取的点的坐标；53、 使用选取点的坐标计算齿轮圆心坐标、跨齿数及其他齿轮参数，拟 合齿轮轮廓线，划基圆，将数据处理系统坐标系原点与齿轮圆心重合；54、 基于齿廓与齿轮基圆交点的坐标，计算齿轮公法线长度及公法线长 度偏差、法节及法节偏差；55、 用输入装置选取轮齿的公法线长度或法节长度，数据处理系统输出测 量的数据。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中，所述齿轮 法节偏差包括单一法节偏差、相邻法节偏差和累计法节偏差。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中，步骤S2 选取4个或4个以上的齿顶点。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中，在步骤S5中，用输入装置按顺时针方向或逆时针方向选取相邻两个公法线长度或法 节长度。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中，通过输入 装置向所述数据处理系统输入所述齿轮的公法线长度公差和法节公差，以所述 测量公法线长度偏差和公法线长度公差比较，以所述测量法节偏差和法节公差 比较，判断所述齿轮的精度等级。本专利技术解决其技术问题之二所采用的技术方案是^l造一种齿轮公法线长 度、法节及法节偏差测量系统，用于测量渐开线正齿轮，其特征在于所述系 统包括影象系统和数据处理系统，所述数据处理系统包括中央处理器、与该中 央处理器信号连接的输入装置、存储器、监视器和输出接口，所述影象系统与 所述中央处理器信号连接；所述系统预置实现所述齿轮公法线长度、法节及法 节偏差测量方法的软件。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量系统中，所述输入 装置为鼠标或键盘或触摸屏。在本专利技术所述的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量系统中，所述影象 系统与所述中央处理器的信号连接为无线信号连接或电连接。实施本专利技术的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统，与现有 技术比较，其有益效果是1. 通过影象技术将齿轮轮廓输入领纟量系统，通过测量系统对齿轮轮廓和 基圆、跨齿数等计算基准的准确拟合和计算，准确捕捉公法线长度和 法节的计算几何点，自动计算出准确的公法线长度和法节值，消除了人为测量误差因素；使用本专利技术的系统和方法进行测量，精度达到2 微米，而传统测量方法的测量精度仅能达到10微米，大大提高了测 量精度；2. 通过选取需要的测量点之后，系统自动输出测量结果，使用简单；使 用本专利技术的系统和方法进行一个齿轮参数测量仅需要1分钟即可完 成，而传统测量方法需要约30分钟，大大提高了测量效率。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中 图1是现有专用齿轮分厘卡测量齿轮公法线长度的主视图。 图2是现有专用齿轮双测头测量仪测量齿轮法节的主视图。 图3是本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量系统示意图。 图4是本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法一种实施例的流 程图。图5是本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中确定齿轮基本 参数捕捉点选取示意图。图6是本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中公法线长度测 量示意图。图7是本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法中法节测量示意图。具体实施例方式本专利技术的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法和系统实现渐开线正 齿轮(包括外齿轮和内齿轮)的公法线长度、法节及法节偏差的测量。本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法通过^J图3所示的本发 明的齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量系统来实现。如图3所示，该系统 包括影象系统4和数据处理系统5，数据处理系统5包括中央处理器51、与中 央处理器51电连接或无线信号连接的输入装置52、与中央处理器51电连接 的存储器53、监视器54和输出接口 55，影象系统4与中央处理器51电连接 或无线信号连接，该系统内预置实现下述齿轮公法线长度、法节及法节偏差测 量方法的软件。输入装置包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏等输入设备。本专利技术齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法一种实施例的流程如图 4所示，该实施例包括步骤一 6:用影象系统4将待测量齿轮2的轴向正投影轮廓输入数据处理系统5的坐标系。影象系统4通过影象技术获取齿轮2的轮廓，影象技术和影 象系统是现有成熟的技术。本实施例将齿轮2的完整轴向正投影轮廓输入数'据处理系统5。在其他实 施例中，可以仅输入几个轮齿的轴向正投影轮廓，但至少要保证输入两个齿的 轴向正投影轮廓。步骤二 7:如图5所示，用输入装置在齿轮2轴向正投影轮廓上选取相邻 两个齿的各一个齿顶对应点21、 22 (齿顶相同位置的点)、该两个齿顶点21、 22之间的一个齿根点23和另一个齿顶点24，数据处理系统5捕捉上述选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮公法线长度、法节及法节偏差测量方法，用于测量渐开线正齿轮，其特征在于，所述方法利用以下影象系统和数据处理系统实现：所述数据处理系统包括中央处理器、与该中央处理器信号连接的输入装置、存储器、监视器和输出接口，所述影象系统与所述中央处理器信号连接；所述方法包括如下步骤：　Ｓ１、用影象系统将待测量齿轮至少两个齿的轴向正投影轮廓输入数据处理系统坐标系；　Ｓ２、用输入装置在齿轮轴向正投影轮廓上选取相邻两个齿的各一个齿顶对应点、该两个齿顶点之间的一个齿根点和另一个齿顶点，数据处理系统捕捉所选取的点的坐标；　Ｓ３、使用选取点的坐标计算齿轮圆心坐标、跨齿数及其他齿轮参数，拟合齿轮轮廓线，划基圆，将数据处理系统坐标系原点与齿轮圆心重合；　Ｓ４、基于齿廓与齿轮基圆交点的坐标，计算齿轮公法线长度及公法线长度偏差、法节及法节偏差；　Ｓ５、用输入装置选取轮齿的公法线长度或法节长度，数据处理系统输出测量的数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许智钦，魏自勇，禹晓丽，王芙蓉，杨香，
申请(专利权)人：深圳智泰精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]