一種特殊結構的齒測檢具設計

牟朋真 苗永順 米文山

摘 要：通過實際參與的SH63H項目各檔齒輪檢具的設計，以及現場發生的一些實際問題的處理，介紹一種特殊結構的齒測檢具。

關鍵詞：齒輪測量；檢具

齒輪傳動是機器及儀器中常用的一種機械傳動形式，它廣泛地用于傳遞運動和動力。齒輪傳動的質量將影響到機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量，分析齒輪的加工誤差，就必須進行齒輪檢測。

齒輪檢測的方式有兩種：終結檢測和工藝檢測。

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

目前我們公司用于檢測齒輪的設備是Klingelberg公司生產的PNC35齒輪測量儀。此設備結構如圖一所示：

而為了實現齒輪在齒輪測量儀上的精確定位，就必須應用到檢具。現介紹一種特殊結構的齒測檢具，主要用于檢測齒輪的齒形齒向，以用于分析齒輪誤差產生原因，便于調整及優化滾、剃齒加工工藝。

一、問題簡介

我們公司傳統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，將待檢測的齒輪內孔套在心軸上，調整液漲螺栓，心軸漲緊工件內孔，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、軸向定位準確。然后工作臺驅動心軸、齒輪旋轉，探頭同時對齒形、齒向進行測量，測量結束，通過打印機輸出檢測報告。

齒輪的內孔一般都直徑不大，絕大多數不超過50mm，根據這一內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孔直徑達到，再使用傳統的液漲心軸檢具就太笨重，檢測工人的取放不方便，勞動強度也高。

二、解決方案

針對這一實際情況，我們設計了一套特殊結構的齒測檢具。整套檢具的結構如圖二所示：

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現齒輪徑向的精確定位。檢具體中各部件之間的裝配關系如下：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孔處，在各個孔里裝入鋼球3，鋼球保持架下側有一道環槽用來鑲鋼絲箍4，防止鋼球從外側滑出。最后再將定位心軸1安裝到鋼球保持架的內孔中，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。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，不至于內孔被漲大，回復不到內孔原來的尺寸，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，便于實際操作。壓蓋6主要實現壓緊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度。同時在壓蓋的安裝孔處銑通槽，以實現快換的目的，便于工人實際操作。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，工作臺電機驅動整套檢具旋轉，從而實現對齒輪的齒形齒向檢測。

三、結語

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