13轴向齿距偏差的检验
13.1测量方法和测量仪器
轴向齿距偏差ΔFpx的测量方法有直接法和间接法。
直接法的测量仪器有上置式轴向齿距仪和旁置式轴向齿距仪等。也可在万能工具显微镜等仪器上测量。
间接法的测量仪器有齿轮单面啮合整体误差测量仪等。
13.1.1直接法测量原理
直接法测量原理又可分为比较法和绝对法。
13.1.1.1比较法
比较法测量原理参见图26。以被测齿轮轴线为基准,在与轴线平行的直线上,先用具有公称轴向齿距的基准块(或量块)校准2、3两个球测头的轴向距离,测量时把校准过的两个测头同时靠向被测齿轮轴向上两齿的同侧齿面上,直接测出齿轮的实际轴向齿距与公称轴向齿距的差值,其最大差值为轴向齿距偏差。
图26比较低法测量原理图
1—被测齿轮;2—测头;3—测头;4—传感器
13.1.1.2绝对法
绝对法测量原理参见图27。以被测齿轮轴线为基准,在与轴线平行的直线上,用一个球测头2分别靠向不同齿的同侧齿面上,通过测长装置3(如光栅、激光、刻线尺)直接测出被测齿轮1的实际轴向齿距,所测的实际轴向齿距与公称轴向齿距的最大差值即为ΔFPX。
图27绝对法测量原理图
1—被测齿轮;2—测头;3—长度测量系统
13.1.2间接法测量原理
按16.1所述的测量方法先测出齿轮全齿宽整体误差曲线,在该曲线上按误差定义取出ΔFPX。
13.2测量
间接法测量见16.2。
13.2.1测量温度
见表12。
表12轴向齿距偏差的测量温度
齿轮精度等级 |
测量室温度 |
工作与仪器(包括校准块)温差 |
4~5 |
20±4 |
≤2 |
6~7 |
20±6 |
≤4 |
≥8 |
20±10 |
≤6 |
13.2.2测量仪器的检定
仪器应按检定规程或其他有关技术文件的规定进行检定,经法定部门检定合格后方准使用。
13.2.3测量仪器的校准
比较法测量前、后应用量块和专用检具校准仪器。
13.2.4测量基准的确定
见附录B(补充件)。
13.2.5测量位置的确定
轴向齿距偏差应在齿高中部对圆周均布的不少于四个位置的左、右侧齿面沿轴向逐齿进行测量。单侧齿面工作的齿轮,只测工作侧齿面。
采用比较法测量时,应逐个测量各单个轴向齿距偏差,对于5级和高于5级精度的齿轮应加测跨距最大的轴向齿距偏差。
采用绝对法测量时,应以工作齿宽内最靠某端的齿为起始位置依次沿轴向逐齿测量对该齿的轴向齿距偏差。
13.2.6测量的不确定度
轴向齿距测量的不确定度UFpx不应大于被测齿轮轴向齿距极限偏差的三分之一,使用手提式仪器测量时,不应大于五分之一。
当不能确定测量不确定度是否能满足上述要求时,应时行测量不确定度的计算。
UFpx(μm)按下式计算
式中:δ1——仪器的示值误差[见附录A(补充件)也允许按仪器检定规程确定],μm;
比较法测量时,δ1为仪器的示值变动性,μm。
δ2——传感器的示值误差,μm;
绝对法测量时,此误差已包括在δ1中,此时δ2=0。
δ3——被测齿轮与量块(或测量系统标准尺)温度不一致产生的测量误差,μm;
δ3=Lx[α(t-20)- αo(to-20)]sinβb·1000…………………………(68)
式中:Lx——被测两个同侧齿面的公称轴向齿距,mm。
δ4——双测头的连心线或单测头的移动方向与轴心线不平行产生的测量误差,μm;
式中:△S′——在切向平面内的平行度误差,μm;
△h′——在径向平面内的平行度误差,μm。
13.3测量结果的处理
ΔFpx的测量结果可用直接法直接在指示表上读出,也可在用间接法测得的全齿宽整体误差曲线上取值(详见16.3.3.4)。
ΔFpx应在齿面法线方向计值(μm),以其它方向测量时,应对测量结果进行换算(见附录C)。
以在13.2.5所规定的各测量位置中测得的绝对值最大的轴向齿距偏差作为测量结果。
13.3.1比较法测量结果的处理
由指示表读出的逐齿轴向齿距偏差ΔPxi经计算得到ΔFPX(见表13)。
表13逐齿测量数据处理
ΔFPXi——第i齿面相对0号齿面的轴向齿距累积偏差。
当加测跨齿距最大的轴向齿距偏差ΔPx(0-5)时,可用测得的ΔPx(0-5)对表13列误差值进行修正,按表14的计算顺序算出较精确的ΔFPX。
表14跨齿修正法数据处理
ΔPxm——轴向齿距偏差修正量;
ΔPmi——修正后逐齿单轴向齿距偏差;
ΔFpxmi——修正后第i齿相对于0齿面的轴向齿距偏差。
13.3.2绝对法测量结果的处理
用单测头在轴向上第一个齿面对零,逐齿测出各齿面相对于第一齿面的轴向齿距偏差,所测昨的各齿轴向齿距偏差中最大偏差和最小偏差之差值即为ΔFpxo