摘要：本文介紹了漸開線圓柱齒輪徑向綜合偏差的定義，相應(yīng)的檢測儀器及其優(yōu)點(diǎn)。哈量集團(tuán)新研制的3103A型高精度小模數(shù)齒輪智能雙嚙儀用途、應(yīng)用范圍、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)規(guī)格、儀器組成、儀器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，雙嚙測量的重要性。

        關(guān)鍵詞：徑向綜合偏差、雙嚙儀、小模數(shù)齒輪、向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"。

        0．前言

        漸開線圓柱齒輪精度國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T10095.2－2008中關(guān)于徑向綜合偏差的定義為：徑向綜合偏差是在徑向（雙面）綜合檢驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品齒輪的左右齒面同時(shí)與測量齒輪接觸，并轉(zhuǎn)過一整圈時(shí)出現(xiàn)的中心距最大值和最小值之差。其測量儀器通常稱為：雙面嚙合綜合測量儀簡稱雙嚙儀。雙面嚙合檢驗(yàn)是漸開線圓柱齒輪測量中的一項(xiàng)綜合測量方法。他不但測量效率高，而且能全面連續(xù)地反映出被測量齒輪齒面上所有嚙合點(diǎn)的加工質(zhì)量，比較接近齒輪的工作狀態(tài)。徑向綜合偏差的測量可迅速提供關(guān)于生產(chǎn)用的機(jī)床、工具或產(chǎn)品齒輪裝夾而導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷方面的信息,此法主要用于大批量生產(chǎn)的齒輪及小模數(shù)齒輪的檢測。

        本測量儀主要用于測量小模數(shù)漸開線圓柱齒輪徑向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"，自動(dòng)判別并挑出齒面存在大毛刺的牙齒。本測量儀可用于機(jī)床行業(yè)、醫(yī)療機(jī)械、印刷機(jī)械、辦公設(shè)備、紡織機(jī)械、娛樂保健機(jī)械、家用電器、電動(dòng)工具、機(jī)器人、汽車、摩托車、電動(dòng)車、雷達(dá)等機(jī)械制造行業(yè)。

        1．3103A特點(diǎn)及技術(shù)規(guī)格

        本測量儀為新型自動(dòng)化、智能化的高精度小模數(shù)漸開線圓柱齒輪雙面嚙合綜合測量儀。由微機(jī)控制進(jìn)行自動(dòng)測量與數(shù)據(jù)處理，通過雙面嚙合中心距變動(dòng)量的數(shù)據(jù),可以分離出徑向跳動(dòng)偏差。顯示屏顯示測量結(jié)果（偏差曲線和偏差數(shù)值），還可以由打印機(jī)打印輸出檢測報(bào)告。它具有功能強(qiáng)、體積小、重量請、操作方便、測量精度高及穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。其技術(shù)規(guī)格參數(shù)如下：

        可測量產(chǎn)品齒輪模數(shù)-------------------------------0.15～2mm

        可調(diào)節(jié)中心距范圍----------------------------------0～100mm

        可測量帶軸齒輪最大外圓直徑----------------------------50mm

        可測量帶孔齒輪最大外圓直徑----------------------------80mm

        可測量帶軸齒輪最大軸長-------------------------------160mm

        雙面嚙合測量力可調(diào)范圍-------------------------------1～9N

        儀器示值分辯力------------------------------------0.0005mm

        儀器最大示值誤差----------------------------------0.0025mm

        儀器最大示值變動(dòng)性---------------------------------0.002mm

        儀器主機(jī)外形尺寸(長×寬×高)-----------524mm×210mm×428mm

        2．測量儀器的組成

        機(jī)械測量主機(jī)-------------------------------------------1臺

        控制電箱-----------------------------------------------1件

        微型計(jì)算機(jī)（微機(jī)主機(jī)、液晶顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)）---------1套

        激光打印機(jī)---------------------------------------------1臺

        儀器工作臺（可選）-------------------------------------1件

        測量帶軸齒輪附件（可選）-------------------------------2件

        儀器使用說明書-----------------------------------------1份

        本機(jī)操作及控制應(yīng)用軟件備份光盤-------------------------1份

        儀器裝箱單---------------------------------------------1份

        3．測量儀器的主機(jī)結(jié)構(gòu)

        3.1普通類型的雙面嚙合綜合測量儀的結(jié)構(gòu)弱點(diǎn)

        普通類型的齒輪雙面嚙合綜合測量儀通常是指滾動(dòng)導(dǎo)軌測量滑架式的雙嚙儀，該類型雙嚙儀在檢驗(yàn)高精度產(chǎn)品齒輪時(shí)有三點(diǎn)不足之處：

        （1）儀器的測量滑架采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，測量滑架較重，摩擦阻力及慣性大，所以微位移靈敏度不高，難以提高測量精度。

        （2）儀器的主軸軸系回轉(zhuǎn)精度低，徑向偏擺誤差較大（如DAS-40型雙嚙主軸軸系大周期偏擺約4µm。小周期偏擺0.35µm）因此不能作高精度徑向綜合總偏差Fi"、一齒徑向綜合偏差fi"、徑向跳動(dòng)Fr"的測量。

        （3）儀器的記錄部分多數(shù)為機(jī)械放大記錄或讀表式顯示，常用100倍～500倍，分辨力低，很難看清一齒徑向綜合偏差fi"的數(shù)值。

        3.2高精度齒輪雙面嚙合綜合測量儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

        為了克服普通類型的雙面嚙合綜合測量儀主軸軸系誤差大、測量滑架靈敏度低、測量力大（對小模數(shù)齒輪而言），以及分辨力低等缺點(diǎn)，不能滿足高精度小模數(shù)齒輪的雙嚙測量需要。我們研制了一種如圖1所示的高精度小模數(shù)齒輪智能雙面嚙合綜合測量儀。

    圖釋（略）

        1、測力調(diào)節(jié)旋鈕,2、裝卸被測齒輪快速進(jìn)退手柄,3、測量帶孔齒輪芯軸,4、被測齒輪及測量滑架上下調(diào)節(jié)旋鈕,5、裝卡測量齒輪芯軸上頂尖,6、裝卡測量齒輪芯軸上頂尖鎖緊旋鈕,7、裝卡測量齒輪芯軸上頂尖座上下調(diào)節(jié)鎖緊旋鈕,8、裝卡測量齒輪芯軸下頂尖，9、帶動(dòng)測量齒輪芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)撥桿，10、兩齒輪中心距調(diào)節(jié)鎖緊手柄，11、兩齒輪中心距調(diào)節(jié)手輪。

        高精度小模數(shù)齒輪智能雙面嚙合綜合測量儀采用固定的上、下頂尖，避免軸系誤差帶給測量齒輪。下頂尖采用莫氏錐度安裝，上頂尖采用圓柱配合安裝，磨損后容易更換及修復(fù)。測量滑架為平行彈簧片式的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是慣性小無摩擦及微動(dòng)靈活靈敏度高。這種結(jié)構(gòu)克服了滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大慣性大的問題，因而微小的誤差也反映很靈敏。測量滑架測量帶孔齒輪時(shí)，在V型定位槽上安裝與產(chǎn)品齒輪間隙配合的帶臺的小心軸即可。測量帶軸齒輪（小齒軸）時(shí)，在V型定位槽上換上裝小齒軸的頂尖架，頂尖架采用硬鋁材料，其重量較普通類型雙嚙儀測量滑架小得多，因而慣性小，測量力小且穩(wěn)定，靈敏度高。

        4．從雙面嚙合檢查的方法上,看雙嚙測量的重要性(引用)

        以下是引用長期從事中、小模數(shù)齒輪設(shè)計(jì)、制造及標(biāo)準(zhǔn)化專家的觀點(diǎn)，希望引起小模數(shù)齒輪制造行業(yè)的充分重視。

        (1)測量原理:雙面嚙合檢查是用測量齒輪對被測齒輪的全部齒在有效高度內(nèi)、全齒寬范圍內(nèi),左右齒面的緊密接觸檢測。

        （2）他是齒廓總公差、螺旋線總公差、單個(gè)齒距極限偏差、齒距累積總公差、徑向跳動(dòng)公差，五個(gè)指標(biāo)的綜合反映——這是對齒輪標(biāo)準(zhǔn)要求的符合性檢查。也是適用性檢查。

        （3）能敏感地反映出了齒面的損傷（齒面粗糙度、齒面的清潔度、齒部的磕碰傷、齒部毛刺、甚至于齒面的銹蝕）——這是非齒輪標(biāo)準(zhǔn)要求的功能性檢查。

        （4）雙嚙時(shí)，分別進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)測量，能夠綜合反映出左、右齒面的狀況。（從理論上肯定會(huì)有爭議，但從實(shí)踐中證明能“綜合反映”）。

        參考文獻(xiàn)：[1]俞仁楠小模數(shù)齒輪的雙面嚙合檢驗(yàn)

        2008全國小模數(shù)齒輪制造技術(shù)（寧波）研討會(huì)論文集

        [2]張玉玲高精度齒輪雙嚙儀的試驗(yàn)與分析

        光學(xué)機(jī)械1984年10月第5期總第80期

        作者簡介：陳顯民（1957—），男，吉林德惠人，高級工程師，現(xiàn)任哈爾濱量具刃具集團(tuán)有限責(zé)任公司量儀研究所副所長，長期從事各種齒輪量儀的設(shè)計(jì)工作。