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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119469042B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411611886.3，技术领域涉及：G01B21/20；该发明授权一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法是由林家春;李云飞;项云锦;王鹏;石照耀设计研发完成，并于2024-11-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法，将被测齿轮安装在伺服回转台上并旋转回转体将齿轮调整至最佳测量位置；调整粗糙度轮廓仪测头至被测齿轮1号齿定位点Ff；控制粗糙度轮廓仪和回转台联动扫描测量所有轮齿齿廓；从扫描曲线中提取所有轮齿的齿廓部分曲线，将曲线与理论齿廓做最小二乘拟合将其映射到齿轮坐标系并计算得到各轮齿多尺度表面形貌；根据转台记录的齿轮测量过程中的转角数据和最小二乘拟合结果计算所有轮齿的齿距偏差。利用接触式粗糙度轮廓仪和高精度齿轮分度台的自动联动一次完成所有轮齿齿廓形貌和各齿分度角θi的采集，经过数据处理计算得到各个轮齿的多尺度表面形貌偏差和齿距偏差。

本发明授权一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法在权利要求书中公布了：1.一种利用粗糙度轮廓仪进行圆柱齿轮表面形貌及齿距偏差自动测量的方法，该方法在触针式粗糙度轮廓仪上安装高精度伺服回转回转台；粗糙度轮廓仪包括接触式测头触针8、测头系统传感器9、驱动箱10、立柱11和底座4，其中底座上加工有横向导轨5和纵向导轨7；所述驱动箱安装于立柱上，沿竖向z轴运动，驱动箱上安装接触式测头系统，测头系统沿横向x轴运动，立柱安装于底座上；高精度伺服回转回转台包括圆光栅角度传感器1、回转分度台2、伺服电机3和分度台纵向轨道12；所述回转分度台通过纵向轨道安装于粗糙度轮廓仪底座上，使分度台沿纵向y轴运动，回转分度台的卡盘上安装被测齿轮，所述伺服电机驱动被测齿轮在xOz平面上完成每个齿面的旋转测量，圆光栅角度传感器记录待测齿轮每个分度的转过角度θi； 其特征在于：利用触针式粗糙度轮廓仪和伺服回转回转台分步联动一次完成被测齿轮所有齿廓和齿距的测量，通过数据处理得到齿廓形貌和齿距偏差；该方法包括以下实施步骤： 步骤1：安装被测齿轮并调整待测齿面至最佳测量位置； 步骤2：调整粗糙度轮廓仪测头至被测齿轮1号齿定位点Ff，并标记该定位点空间坐标； 步骤3：控制粗糙度轮廓仪和齿轮分度台自动联动扫描测量所有轮齿齿廓； 步骤4：将测量曲线与理论齿廓做最小二乘拟合，获取多尺度表面形貌Pzi； 步骤5：计算各齿间的齿距偏差fpti； 被测齿轮的安装和调整方法实施步骤如下，第一步先将被测齿轮安装于回转台的卡盘上卡紧；第二步沿着纵向轨道调整回转台在y轴方向的位置，使粗糙度轮廓仪测头对准齿宽中部；第三步驱动电机旋转回转台调整1号齿位置，使1号齿齿根成形点Ff到齿顶成形点Fa的连线FfFa与水平线x轴的夹角等于齿根成形点Ff到齿廓最高点Fh的连线FfFh与水平线x轴的夹角待测齿面调整到最佳测量位置的特征标志为，粗糙度轮廓仪从Ff扫描到Fa测得的齿廓数据zx中最大值maxz与最小值minz的绝对值相等； 齿距偏差的计算方法步骤如下，第一步读取圆光栅角度传感器的齿距角数据θi，计算各轮齿间的测量齿距偏差角Δθit＝θi‑2πZ；第二步消除测量中齿廓偏差对齿距偏差计算的误差，实际齿距偏差角计算公式如下： 其中zFfi+1代表第i+1号齿在Ff点的齿廓形貌偏差值，zFfi代表第i号齿在Ff点的齿廓形貌偏差值，rFf为齿根成形圆半径，公式中的Z+1号齿即为1号齿； 第三步计算齿距偏差： fpti＝Δθi*rd,i∈[1,Z]其中fpti为各轮齿单个齿距偏差，rd为齿轮分度圆半径； 按照统一于标准的单个齿距偏差计算应为： fpti＝Δθi*rd+zdi‑zdi+1,i∈[1,Z]其中zdi代表第i号齿在齿轮分度圆上的齿廓形貌偏差值，zdi+1代表第i+1号齿在齿轮分度圆上的齿廓形貌偏差值。

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