齿轮是常用的传动零件,单面和双面啮合测量是两种常用的齿轮测量方法,前者测量齿轮的切向综合偏差,后者测量齿轮的径向综合偏差,它们的测量要素不同,所用的测量仪器也不同,此前尚无任何量仪能同时完成切向和径向综合偏差的测量。本课题组提出了一种测量齿轮及其测量方法,该方法实现了单/双面啮合同步测量,并且仅需一个测量过程即可获得齿轮的切向和径向综合偏差,大大提高了测量效率。上述单/双面啮合同步测量法所用的测量齿轮由两个同结构的半齿测量齿轮组成,而半齿测量齿轮的轮齿刚度明显低于传统的整齿测量齿轮,这会影响齿轮的测量精度和测量方法的适用性,为降低这种影响,本文探索提高半齿测量齿轮轮齿刚度的方法与途径。本文的主要内容如下:分析半齿测量齿轮的结构,明确了半齿槽深度是影响其轮齿刚度的主要因素。在此基础上,通过特定参数的半齿测量齿轮在不同半齿槽深度情况下的轮齿悬伸端形变分析,获得了轮齿悬伸端形变量随半齿槽深度的变化情况,确定了使轮齿悬伸端刚度最大的最佳半齿槽深度。进而,仿上方法,获得了最佳半齿槽深度分别随齿数、齿宽和模数的变化情况,并由此通过数据拟合分别建立了根据齿数、齿宽和模数确定最佳半齿槽深度的经验方程。最后,用实例验证了根据模数确定最佳半齿槽深度的经验方程的准确性。针对半齿测量齿轮轮齿悬伸端刚度低的问题,提出了提高轮齿悬伸端刚度的方法——悬伸端端部加装圆环盘法,分析了圆环盘的结构方案及其加工工艺性和承载情况,并通过加装圆环盘前后的轮齿悬伸端形变分析验证了方法的可行性和有效性。在此基础上,分析了半齿槽深度对轮齿非悬伸端形变的影响,并据此改进齿轮结构。针对半齿测量齿轮轮齿沿齿宽方向的刚度不一致问题,提出了一种半齿槽深度、无槽环盘的内外圆半径差及轴向厚度的尺寸优化算法,根据该算法确定的半齿槽和无槽环盘尺寸,能使半齿测量齿轮轮齿的非悬伸端端部、悬伸端端部及悬伸部分中间位置的刚度相等,从而提高了半齿测量齿轮轮齿沿齿宽方向的刚度一致性,并给出了两种不同加载方式下优化算法的计算实例。本文对半齿测量齿轮轮齿刚度的研究,有助于提高半齿测量齿轮的工程实用性,相应的研究成果已申报了专利。