本发明涉及同步器结合齿棱倾角的测量装置及方法。
背景技术：
变速箱在实际工作中，换档准确、不掉档，挂档省力、不乱档都需要相关同步器零件在换挡机构的操纵下精确配合。这其中，滑动齿套、同步环及同步锥上的尖角角度和棱倾角就是实现顺利挂档过程中功能比较重要的一项尺寸。
尖角角度和棱倾角在设计之初就需要根据同步锥及同步环间的摩擦系数选定尖。尖角角度和棱倾角大，则会出现未同步就挂档，产生打齿；尖角角度和棱倾角偏小，则无法实现同步，产生怠速。尖角角度采用齿轮测量中心结合齿功能测量，而棱倾角除了用计量型三坐标外基本无法测量。
三坐标是利用测头在尖角两结合齿面采点形成两个倒角平面，再利用软件将两个倒角平面相交棱线得出结果。这种方法对三坐标有较高的要求，由于结合齿面太小，如3mm2-5mm2，触发式三坐标测量无法测量。即使使用扫描三坐标，由于结合齿面太小，测量也有很大的难度，且测量时间较长，对硬件要求较高。
技术实现要素：
为了解决现有测量方法在测量结合齿面小的棱倾角时，存在的测量难度大、时间长且成本高的问题，本发明提供一种新型简单的测量装置及方法，可以准确、快速的测量8°的棱倾角。
本发明的技术解决方案是提供一种同步器结合齿棱倾角的测量装置，包括轮廓仪，上述轮廓仪包括工作台及测针；
其特征在于：
还包括两块定位板；
上述工作台的台面上开设凹槽，上述凹槽的长度方向与轮廓仪测针所在方向相互垂直；
上述工作台的台面用于放置待测同步器齿环；
上述两块定位板设置在凹槽内；其中一块定位板用于顶紧第1个齿的齿侧，另一块定位板用于顶紧第n个齿的齿侧，上述的n为大于3且小于m/2的奇数，上述的m为待测同步器齿环的总齿数；
上述测针用于测量第(n 1)/2个齿的棱线所在的条状区域，上述条状区域包括棱线左侧不大于0.5mm的齿面和右侧不大于0.5mm的齿面。
进一步地，上述凹槽经过工作台的中心。
进一步地，为了测量准确，上述n为5或7。
进一步地，为了实现待测同步器齿环的准确定位，上述凹槽的宽度稍大于定位板的厚度，使得定位板能够在凹槽长度方向移动，在凹槽宽度方向固定。
进一步地，上述凹槽还可以为两个，两块定位板分别位于两个凹槽内。
本发明还提供一种利用上述的测量装置实现同步器结合齿棱倾角的测量方法，包括以下步骤：
步骤一、将待测同步器齿环放置在轮廓仪工作台台面上；
步骤二、将两块定位板安装入凹槽内，调节定位板位置，使得其中一块定位板顶紧第1个齿的齿侧，另一块定位板顶紧第n个齿的齿侧，所述的n为大于3且小于m/2的奇数，所述的m为待测同步器齿环的总齿数；轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿的8°棱线所在的条状区域，所述条状区域包括8°棱线左侧不大于0.5mm的齿面和右侧不大于0.5mm的齿面；
步骤三、微调工作台使轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿8°棱线上或偏离8°棱线0.1-0.2mm处；
步骤四、在8°棱线左右两侧的齿面上，对称0.4-0.6mm处各测量两条直线；
步骤五、通过轮廓仪测量软件将两侧直线导出，标注出两条线与水平方向的夹角α1和α2；
步骤六、通过公式计算棱倾角：
棱倾角＝(α1 α2)/2。
进一步地，步骤四中使用轮廓仪测针在8°棱线左右两侧对称0.5mm处各测量两条直线。
本发明的有益效果是：
1、本发明同步器结合齿棱倾角的测量装置利用现有的成熟装置搭建，装置结构简单，测量成本低；
2、本发明针对小结合齿面棱倾角的测量，仅使用定位板将倒尖角结合齿找正，使用轮廓仪，3分钟即可完成一次测量，测量速度快，效率高，可实现8°棱倾角的准确测量，控制同步器齿环的质量，提高挂挡效率，防止脱档；
3、通过测量8°棱线左右两侧两条直线与水平方向的夹角，可消除结合齿放置倾斜所带来的误差，确保测量精度和现有技术相当。
4、本发明同步器结合齿棱倾角的测量方法测量简单、易操作、易推广。
附图说明
图1为本发明装置结构示意图；
图2为本发明测量方法原理示意图一；
图3为本发明为同步器齿环的剖视图；
图中附图标记为：1-同步器齿环，2-定位板，3-测针，4-工作台(含微调机构),41-凹槽，42-齿面a，43-齿面b，44-8°棱线，45-直线a，46-直线b。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示，本发明同步器结合齿棱倾角的测量装置主要由轮廓仪及定位板2构成，其中轮廓仪包括工作台4及测针3，工作台4同时具有用于调整工作台位置的微调机构。
工作台4的台面上开设一个凹槽41，凹槽41的长度方向与轮廓仪测针3所在方向相互垂直。还可以是分别开设在工作台4的台面相对两侧的两个位于同一直线的凹槽，该直线与轮廓仪测针3所在方向相互垂直。从图中可以看出，当为一个凹槽时，该凹槽经过工作台的中心，两块定位板2分别设置在凹槽的两端；当为两个凹槽时，两个凹槽的中心连线经过工作台的中心，两块定位板2分别设置在两个凹槽内。凹槽的宽度与定位板的厚度相近，使得定位板能够在凹槽长度方向移动，在凹槽宽度方向固定。
具体测量时，首先，在工作台4的台面上放置待测同步器齿环1；然后，将两块定位板2设置在凹槽41内，因凹槽的宽度与定位板的厚度相近，因此，定位板只能沿着凹槽的长度方向移动，在宽度方向的是固定的；然后，沿着凹槽的长度方向移动定位板2，使得其中一块定位板2顶紧待测同步器齿环1的其中一个齿侧面，另一块定位板2顶紧待测同步器齿环1的另一个齿侧面，待测同步器齿环1面向轮廓仪的齿数为n，其中n为奇数，可以为5或7，还可以是其他奇数，轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿的8°棱线44所在的条状区域，该条状区域包括8°棱线44左侧不大于0.5mm的齿面a42和右侧不大于0.5mm的齿面b43，一块定位板的一端顶紧第一个齿的一侧，另一块定位板的一端顶紧第n个齿的一侧；然后，微调工作台使轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿8°棱线44上或偏离8°棱线440.1-0.2mm处；最后，使用轮廓仪测针3在第(n 1)/2个齿的8°棱线44左右两侧的结合齿面上，对称0.4-0.6mm处各测量两条直线，可选0.5mm,分别为直线a45与直线b46，见图2；通过轮廓仪测量软件将两侧直线导出，标注出两条线与水平方向的夹角α1和α2；通过三维软件验证如果结合齿放置倾斜，两侧偏差△1＝|α1-8°|＝△2＝|α2-8°|，因此，最终通过公式计算棱倾角：棱倾角＝(α1 α2)/2。
1.一种同步器结合齿棱倾角的测量装置，包括轮廓仪，所述轮廓仪包括工作台及测针；
其特征在于：
还包括两块定位板；
所述工作台的台面上开设凹槽，所述凹槽的长度方向与轮廓仪测针所在方向相互垂直；
所述工作台的台面用于放置待测同步器齿环；
所述两块定位板设置在凹槽内；其中一块定位板用于顶紧第1个齿的齿侧，另一块定位板用于顶紧第n个齿的齿侧，所述的n为大于3且小于m/2的奇数，所述的m为待测同步器齿环的总齿数；
所述测针用于测量第(n 1)/2个齿的棱线所在的条状区域，所述条状区域包括棱线左侧不大于0.5mm的齿面和右侧不大于0.5mm的齿面。
2.根据权利要求1所述的同步器结合齿棱倾角的测量装置，其特征在于：所述凹槽经过工作台的中心。
3.根据权利要求2所述的同步器结合齿棱倾角的测量装置，其特征在于：所述n为5或7。
4.根据权利要求1-3任一所述的同步器结合齿棱倾角的测量装置，其特征在于：所述凹槽的宽度稍大于定位板的厚度，使得定位板能够在凹槽长度方向移动，在凹槽宽度方向固定。
5.根据权利要求4所述的同步器结合齿棱倾角的测量装置，其特征在于：所述凹槽为两个，两块定位板分别位于两个凹槽内。
6.一种利用权利要求1-5任一所述的测量装置实现同步器结合齿棱倾角的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将待测同步器齿环放置在轮廓仪工作台台面上；
步骤二、将两块定位板安装入凹槽内，调节定位板位置，使得其中一块定位板顶紧第1个齿的齿侧，另一块定位板顶紧第n个齿的齿侧，所述的n为大于3且小于m/2的奇数，所述的m为待测同步器齿环的总齿数；轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿的8°棱线所在的条状区域，所述条状区域包括8°棱线左侧不大于0.5mm的齿面和右侧不大于0.5mm的齿面；
步骤三、微调工作台使轮廓仪测针指向第(n 1)/2个齿8°棱线上或偏离8°棱线0.1-0.2mm处；
步骤四、在8°棱线左右两侧的齿面上，对称0.4-0.6mm处各测量两条直线；
步骤五、通过轮廓仪测量软件将两侧直线导出，标注出两条线与水平方向的夹角α1和α2；
步骤六、通过公式计算棱倾角：
棱倾角＝(α1 α2)/2。
7.根据权利要求6所述的同步器结合齿棱倾角的测量方法，其特征在于，步骤四中使用轮廓仪测针在8°棱线左右两侧对称0.5mm处各测量两条直线。
技术总结