摘要
齿轮渐开线样板是用来校准齿轮渐开线测量仪器的标准计量器具，主要用于传递渐开线参数量值、修正仪器示值和确定仪器示值误差，是渐开线加工与测试的基准。我国齿轮渐开线样板最新国家标准(GB/T 6467-2010)规定了两个等级的齿轮渐开线样板，其中1级精度是最高等级。1级齿轮渐开线样板与同基圆参数的1级齿轮相比，展长增加了80%左右，公差值减小了40%左右，所以1级齿轮渐开线样板比同基圆参数的1级标准齿轮具有更高的制造难度。评价齿轮渐开线样板的技术要求包括外观、材料与硬度、表面粗糙度、基圆半径偏差、渐开线齿廓形状偏差、齿廓倾斜偏差和齿廓展开长度等类型，其中齿廓倾斜偏差按照小于0.10μm修正。目前1级齿轮渐开线样板存在多个齿面齿廓倾斜偏差不统一的问题，限制了高精度齿轮渐开线样板的制作。 本文针对齿轮渐开线样板存在的多齿面齿廓倾斜偏差不一致的问题，对齿轮渐开线样板多齿面齿廓倾斜偏差的调控进行了研究。首先，基于双滚轮-导轨式渐开线展成原理，建立了齿轮渐开线样板安装偏心对齿廓倾斜偏差影响的数学模型，并依据此模型提出了齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差的影响规律；然后，基于此数学模型和影响规律推导出补偿特定齿廓倾斜偏差所对应的安装偏心，并提出了安装偏心对齿廓倾斜偏差的补偿方法；最后，搭建实验装置，分别对齿轮渐开线样板单齿面和多齿面齿廓倾斜偏差进行补偿实验。结果表明：对齿轮渐开线样板单齿面齿廓倾斜偏差，通过本研究方法，可将齿轮渐开线样板的齿廓倾斜偏差由-3.19μm减小到-0.03μm；对齿轮渐开线样板异侧双齿面齿廓倾斜偏差，通过本研究方法，可将齿轮渐开线样板两异侧齿面齿廓倾斜偏差的差值由0.74μm减小到0.10μm。最终达到了1级齿轮渐开线样板标准中对齿廓倾斜偏差的要求。 本文提出了基于齿轮渐开线样板的渐开线齿廓倾斜偏差调控方法，并搭建实验装置进行了验证实验。结果显示：该方法能够将齿轮渐开线样板两异侧齿面齿廓倾斜偏差的差值调整到0.10μm以下，达到齿轮渐开线样板国家标准中对1级精度的要求，该调控方法具有成本较低、操作方便，结果可靠的优点。1级精度齿轮渐开线样板研制对建立我国齿轮渐开线的溯源与量值传递基准体系有重要的科学意义和研究价值。
NETL