天平式智能化小模數齒輪測量儀的製作方法
2023-06-04 05:44:36
專利名稱：天平式智能化小模數齒輪測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪測量儀，特別是一種測量儀器儀表中小齒輪的小模數齒輪測量儀。
小模數齒輪是儀器儀表的重要基礎元件，例如照相機中就裝有多種小模數齒輪，它們的質量好與壞，決定著整機的性能。小模數齒輪的模數很小，一般其模數小於1，結構種類繁多，給檢測造成很大困難。若檢測水平落後，就會造成小模數齒輪互換性差，傳動不靈活，有的甚至卡死。
英國Mikron公司出品的小模數雙齧儀與中國北京量具刃具廠出品的CA120型雙齧儀結構相類似，用於測量小模數齒輪。這兩種雙齧儀的結構是標準測量齒輪軸安裝在固定架上，與其嚙合的被測齒輪的中心軸安裝在滾動拖板上，用測微計，如千分表，來檢測滾動拖板的位移量，從而檢測兩齒輪嚙合過程中心距的偏差。中國上海機械學院在1991年4月鑑定通過的《智能化雙齧儀》是在北京量具刃具廠出品的CA120型雙齧儀的基礎上，用一個微型電機驅動的傳動齒輪去帶動標準測量齒輪，用滑輪和砝碼對被測齒輪中心軸施加測量力，滾動拖板的位移量通過電感傳感器輸入記錄器和微處理器，微處理器的輸出接印表機。上述三種雙齧儀的機械測量部分的結構原理相同，都存在著如下缺點①測量力無法從零開始任意控制；②滾動拖板式機構不夠靈敏；③標準測量齒輪有外來幹涉，影響測量精度。所以，這些雙齧儀的測量精度不高，而且不能用於測量小模數塑料齒輪。
本實用新型的目的在於提供一種高精度的小模數齒輪測量儀，不但測量精度高，其測量力可以從零開始任意調整，從而可測任意小的塑料齒輪。
為達到上述目的，本實用新型採用下述技術方案本小模數齒輪測量儀與現有技術一樣包含有由微型電機驅動的標準測量齒輪。與標準測量齒輪嚙合的被測齒輪以及測量被測齒輪軸位移的測微儀。其特點是被測齒輪軸安裝在天平式擺杆的一端，天平式擺杆於中心處支承於一根升降螺旋立柱的頂端，天平式擺杆上裝有可調位的平衡塊，測微儀的測量頂針牴觸天平式擺杆的端部，在天平式擺杆的端部放置測量力砝碼。使用時，在安裝好被測齒輪和安置好測微儀後，調整平衡塊位置，使天平式擺杆處於平衡狀態，此時測量力為零。然後，根據需要，可以任意加砝碼，從而可任意調整測量力。由於採用天平式結構，靈敏度高，標準測量齒輪不受外來幹涉，所以測量精度高。由於測量力可以從零開始任意調整控制，可用於測量任意小的塑料齒輪，防止其測量過程中由於測量力過大而受壓變形影響測量精度。
本實用新型的微型電機可選用微型步進電機，它的輸出軸可以依次連接手輪、諧波減速器、減速器而連接驅動標準測量齒輪軸。這樣，既可電動測量，也可手動測量，控制微型步進電機，可以用標準測量齒輪中的任意齒組去檢測被測齒輪中的任意齒組。這樣，也可用於測量不完整的缺牙齒輪。
本實用新型的測微儀可以採用電感測微儀和光柵測微儀。電感測微儀精度高於光柵測微儀，但電感測微儀量程小於光柵測微儀，故兩者可以配合使用，用光柵測微儀測定天平式擺杆立柱的標高和測量首次兩齒輪嚙合後的中心距，然後用電感測微儀進行精確測量。
本實用新型可以配置一個冷光源，它的發射光束照射標準測量齒輪與被測齒輪嚙合處。而在此兩齒輪嚙合處的正前方安置一個實體變倍顯微鏡。這樣可通過顯微鏡觀察嚙合的輪齒，可檢查該輪齒上是否有異物影響測量，也可辨認起始被測輪齒的記號。
本實用新型也可以進行智能化微型步進電機通過步進電機接口卡接通電腦，電感測微儀和光柵測微儀分別通過各自的接口卡接通電腦，電腦的輸出連接印表機，交流電源通過穩壓電源對冷光源、電感測微儀、光柵測微儀、電腦和印表機供電。
本實用新型與現有技術相比較，具有如下顯而易見的優點由於採用天平式結構，靈敏度高，測量精度高，已製成的樣機精度可達0.010～0.020微米，可用於測模數小於0.5的精度為7～10級的小齒輪；測量力可以從零開始任意加砝碼，可以測量任意小的塑料齒輪，如用10克測量塑料小齒輪，可獲得較佳的測量效果；由於採用手輪和微型步進電機，可用標準測量齒輪的任意齒組去檢測被測齒輪的任意齒組，適合用於大批量生產的齒輪以同一標準測量齒輪的齒組進行檢測，提高測量精度，同時可用於測量不完整的缺牙齒輪；還可以測量雙齧中心距誤差。
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作詳細說明。
圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。
圖2是本實用新型一個智能化方案的結構系統方框圖。
附圖中的標號代表1——微型步進電機，2——手輪，3——諧波減速器，4——減速器，5——升降螺旋立柱，6——電感測微儀，7——光柵測微儀，8——天平式擺杆，9——平衡塊，10——測量力砝碼，11——被測齒輪，12——標準測量齒輪，13——冷光源，14——實體變倍顯微鏡，15——天平式雙齧測量儀，16——微型步進電機接口卡，17——穩壓電源，18、19——接口卡，20——電腦，21——印表機。
本實用新型的一個最佳實施方案是參見圖1，微型步進電機1的輸出軸依次連接手輪2、諧波減速器3、減速器4而連接驅動標準測量齒輪12軸。被測齒輪11與標準測量齒輪12嚙合，被測齒輪11中心軸安裝在天平式擺杆8的一端，天平式擺杆8於中心處支承於一根升降螺旋立柱5的頂端，天平式擺杆8安裝有可調位的平衡塊9，電感測微儀6和光柵測微儀7的測量頂針牴觸天平式擺杆8的另一端部，在天平式擺杆8安裝被測齒輪11的一端部上放置測量力砝碼10。另有一個冷光源13，其發射光束照射標準測量齒輪12與被測齒輪11嚙合處，而在此兩齒輪嚙合處的正前方安置一個實體變倍顯微鏡(圖1中未示出此顯微鏡)。參見圖2，為使本測量儀智能化，微型步進電機1通過步進電機接口卡接通電腦20，電感測微儀6和光柵測微儀7分別通過各自的接口卡18、19接通電腦20，電腦20的輸出連接印表機21，交流電源通過穩壓電源17對冷光源13、電感測微儀6、光柵測微儀7、電腦20和印表機20供電。本測量儀中所用的冷光源、實體變倍顯微鏡、步進電機、電感測微儀、光柵測微儀、穩壓電源、電腦和印表機均選用市場已銷售的產品。
權利要求1.一種用於測量儀器儀表中小齒輪的小模數齒輪測量儀，包括由微型電機1驅動的標準測量齒輪12、與標準測量齒輪12嚙合的被測齒輪11以及測量被測齒輪11軸位移的測微儀6、7，其特徵在於被測齒輪11軸安裝在天平式擺杆8的一端，天平式擺杆8於中心處支承於一根升降螺旋立柱5的頂端，天平式擺杆8上裝有可調位的平衡塊9，測微儀6、7的測量頂針牴觸天平式擺杆8的端部，在天平式擺杆8的端部放置測量力砝碼10。
2.根據權利要求1所述的小模數齒輪測量儀，其特徵在於微型電機1為微型步進電機，它的輸出軸依次連接手輪2、諧波減速器3、減速器4而連接驅動標準測量齒輪12軸。
3.根據權利要求1所述的小模數齒輪測量儀，其特徵在於測微儀6、7為電感測微儀6和光柵測微儀7。
4.根據權利要求1、2或3所述的小模數齒輪測量儀，其特徵在於有一個冷光源13，它的發射光束照射標準測量齒輪12與被測齒輪11嚙合處；而在此兩齒輪嚙合處的正前方安置一個實體變倍顯微鏡。
5.根據權利要求4所述的小模數齒輪測量儀，其特徵在於微型步進電機13通過步進電機接口卡16接通電腦20，電感測微儀6和光柵測微儀7分別通過各自的接口卡18－19接通電腦20，電腦20的輸出連接印表機21，交流電源通過穩壓電源17對冷光源13、電感測微儀6、光柵測微儀7、電腦20和印表機21供電。
專利摘要一種用於測量儀器儀表中小齒輪的小模數齒輪測量儀，由步進電機經手輪、諧波減速器帶動標準測量齒輪，與標準測量齒輪嚙合的被測齒輪安裝在天平式擺杆的一端，天平式擺杆中心支承於升降螺旋立柱上，天平式擺杆端部安置測微儀和砝碼，測微儀的輸出通過接口卡連通電腦，電腦輸出連通印表機。本測量儀精度高，測量力可從零開始任意控制，可測量任意小齒輪，也可測量塑料齒輪以及缺牙齒輪。
文檔編號G01M13/02GK2119652SQ9121587
公開日1992年10月21日 申請日期1991年9月9日 優先權日1991年9月9日
發明者王寶華, 唐金松, 孔慶華, 王葉, 劉月明, 吳鴻斌, 孫良軍 申請人:上海工業大學