專利名稱：齒面粗糙度傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型為齒面粗糙度傳感器，它用于機械制造行業(yè)中齒輪齒面粗糙度的測 量。具體為傳感器的導頭和測針支架的尺寸及形狀設計，可以實現(xiàn)對模數(shù)大于2mm的齒輪 齒面粗糙度的測量
二背景技術：
齒輪齒面粗糙度對齒輪的運行性能有很重要的影B向，故測量齒輪齒面粗糙度是齒 輪檢測中一項必不可少的項目。觸針式表面粗糙度測量儀是對齒輪齒面粗糙度進行精確測 量的主要儀器。 齒輪的齒面有兩個特點，一是齒面通常是曲面；二是小模數(shù)齒輪齒根處空間較小。 觸針式表面粗糙度測量儀的普通傳感器通常無法滿足齒面測量的要求，原因在于普通的 有導頭傳感器通常采用前導頭結(jié)構(gòu)，導頭與測針在測針滑行方向上的距離約為1 1. 5mm， 在測量曲面時會因被測表面曲率造成測針針尖與導頭不在一個水平面上，從而帶來測量誤 差；同時，普通有導頭傳感器前端為直徑4mm以上的圓柱體，在測量模數(shù)小于4mm的齒輪時， 傳感器無法深入到齒根處測量，而小模數(shù)齒輪通常其齒面面積較小，齒面上可測量的行程 也很小，普通傳感器一般無法完成齒面粗糙度測量功能。
三
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)對齒輪齒面粗糙度的測量。 配備該齒面粗糙度傳感器的觸針式儀器能夠測量到齒根部，可以適應齒面的特殊 形狀進行測量。新結(jié)構(gòu)重新設計了導頭的形狀，將導頭的前端(即與工作面接觸部分)設 計為楔形，使導頭前端能夠探入齒輪的齒根處與齒面接觸。同時測針支架的形狀與尺寸也 在普通傳感器的基礎上做了相應的修改，測針直接粘接在"之"字形測針支架上，使測針針 尖與導頭最低點處于與測量方向垂直的一條直線上，兩點之間的距離為0. 25mm。 這是一種旁導頭結(jié)構(gòu)，測量時，驅(qū)動箱帶動傳感器沿被測齒面做勻速運動，測針和 導頭隨工件表面的微觀起伏而上下運動。導頭以曲率半徑達50mm的球形與被測表面接觸， 而測針針尖圓弧半徑僅為5 ii m?；羞\動中，導頭沿齒面形狀輪廓運動，而測針則隨著表面 粗糙度的微觀起伏而上下運動。由于導頭和測針與表面的接觸點在與滑行方向垂直的一條 直線上，且該兩點距離較小，所以被測齒面輪廓變化對測得粗糙度輪廓的影響很小，不會帶 來測量誤差。 該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是導頭與工件接觸點的圓弧半徑，可以起到機械濾波的作用。同 時，由于此設計中的導頭在一側(cè)接近測針，與圓弧狀全包圍形導頭相比，裝配調(diào)整更加容 易，且使用中測針不易與導頭相碰，降低了故障率。
四
附圖l導頭結(jié)構(gòu)圖[0009] 附圖2測針支架結(jié)構(gòu)圖 附圖3齒面?zhèn)鞲衅髑岸私Y(jié)構(gòu)圖 圖中，l-測針；2-測針架；3-導頭；4-測臂 附圖4齒面?zhèn)鞲衅髑岸似拭鎴D
五具體實施方式齒輪的齒面具有以下特點齒輪的齒面一般為曲面，且齒根部空間較小，普通粗糙 度傳感器無法深入到齒根部位。 該發(fā)明主要涉及到粗糙度傳感器的前部，即圖3所示導頭3、測針支架2、測針1幾 個部件。導頭結(jié)構(gòu)如圖l(a)所示，前端成楔形，可以深入到被測齒輪的齒根部測量。由圖 l(b)導頭的左視圖可以看出，楔形前端的兩臂有一臂下端為半徑50mm的球形，另一臂不接 觸被測表面，用來保護測針以免在測量中受到碰撞。 測針支架結(jié)構(gòu)為"之"字形，如圖2所示。測針支架前端與導頭最低點平行的位置 有一個孔，測針穿過小孔粘接固定。測針支架后部與測桿粘接，測針支架的高度與導頭結(jié)構(gòu) 相適應，保證了傳感器的零位。 測針較普通傳感器的測針長度更短，通過粘接固定，保證了裝配后傳感器最前端 測針接觸齒面處的高度不大于1. 5mm，以便可以測量模數(shù)2mm以上的齒輪。 裝配時，裝配了測針1的測針支架2粘接在測桿上，而導頭3粘接在測臂4上，測 桿在中空的測臂內(nèi)孔中通過，探入傳感器主體，且粘有兩個磁片。測臂4與傳感器主體固定 在一起。測量中，測針1隨齒面微觀起伏上下運動，而導頭3沿齒面形狀輪廓運動。測針1 相對于導頭3的相對位移被儀器記錄下來形成粗糙度輪廓，并據(jù)此計算粗糙度參數(shù)。
權利要求一種齒面粗糙度傳感器，前端為楔形旁導頭結(jié)構(gòu)，其特征是導頭前端為楔形，測針粘接在“之”字形測針支架上，使測針針尖與導頭最低點處于與測量方向垂直的一條直線上。
2. 根據(jù)權利要求l所述的齒面粗糙度傳感器，其特征是導頭前端為楔形，導頭前端的兩臂有一臂下端為半徑50mm的球形，是測量齒面粗糙度的基準，另一臂不接觸被測表面， 用來保護測針以免在測量中受到碰撞。
3. 根據(jù)權利要求l所述的齒面粗糙度傳感器，其特征是測針支架結(jié)構(gòu)為"之"字形，測 針支架前端與導頭最低點平行的位置有一個孔，測針穿過小孔粘接固定；測針支架后部與 測桿粘接，高度與導頭結(jié)構(gòu)相適應，保證了傳感器的零位。
4. 根據(jù)權利要求1所述的齒面粗糙度傳感器，其特征是傳感器的測針針尖和導頭與 被測表面的接觸點所連成的直線與傳感器滑行軌跡垂直，即導頭的最低點與測針針尖平行 滑行。
專利摘要一種可以采集齒輪齒面粗糙度信號的觸針式傳感器。其導頭前端為楔形，測針粘接在“之”字形測針支架上，使測針針尖與導頭最低點處于與測量方向垂直的一條直線上。通過采用這種楔形旁導頭結(jié)構(gòu)，它可以深入到模數(shù)2mm以上的齒輪齒根部，測量彎曲表面的表面粗糙度輪廓。這種觸針式的齒面粗糙度傳感器可以解決齒輪齒面、溝槽側(cè)壁、曲軸表面等空間狹小的彎曲表面粗糙度輪廓的采集問題。
文檔編號G01B21/30GK201449258SQ20082021169
公開日2010年5月5日 申請日期2008年12月17日 優(yōu)先權日2008年12月17日
發(fā)明者劉力巖, 曹鵬, 李佰庚, 郎巖梅 申請人:哈爾濱量具刃具集團有限責任公司