未知参数小模数齿轮齿距和齿廓偏差视觉测量

小模数齿轮齿槽间隙小,接触式测量难度高,且易损坏测头,本文主要研究基于视觉的未知参数小模数齿轮的齿距偏差和齿廓偏差测量.基于亚像素数字图像处理技术定位齿轮测量基准,即齿轮几何中心,并测量得到齿数、模数、齿顶圆直径和齿根圆直径;依据齿轮精度标准ISO1328-1:2013中偏差项目定义,给出了基于视觉测量的齿轮齿距偏差和...     

测量齿轮公法线长度时跨齿数的计算方法

在测量渐开线圆柱齿轮的公法线长度W时 ,需合理选择跨齿数k。如选取的跨齿数过大 ,则测齿卡尺的量爪与齿廓的切点会偏向齿顶 (甚至无法相切 ) ;如选取的跨齿数过小 ,则测齿卡尺的量爪与齿廓的切点会偏向齿根。合理的跨齿数应使卡尺量爪与齿廓的切点位于齿高中部 (分度圆上或分度圆附近 )。本文分别对标准压力角α =2 0°的直齿标准齿轮和直齿变位齿轮的跨齿数计算方法作一介绍。　　1　直齿标准齿轮跨齿数k的计算方法对于模数为m的标准直齿轮 ,设测量公法线长度W时所选跨齿数为k ,齿轮分度圆半径为r ,根据公法线长度测量原理 (见图 1) ,分…     

基于机器视觉的斜齿轮参数检测

为了实现斜齿轮参数的非接触式快速检测,提出了一种斜齿轮参数视觉检测方法。对于斜齿圆柱齿轮该方法可以实现齿顶圆直径、齿根圆直径、分度圆直径、齿数、模数、螺旋角和旋向的检测。通过预处理对斜齿轮端面画面进行图像增强,使用阀值分割和边缘检测获取斜齿轮端面轮廓,基于最小二乘法拟合齿顶齿根圆对斜齿轮的主要特征参数进行检测,在齿轮侧面使用SVM对斜齿轮的旋向进行分类检测,并计算齿顶区域的倾斜角度换算得螺旋角。经实验,该方法对不同规格斜齿轮的参数检测均有效,具有良好的稳定性、精确性。     

S型齿廓曲线齿轮的重合度研究

重合度是影响齿轮传动啮合性能的主要因素,是判断齿轮传动连续性及传递载荷均匀性的关键指标。S型齿廓曲线齿轮是基于提高齿轮接触强度而提出的一种新型齿廓曲线齿轮,为进一步探究其啮合性能,推导了S型齿廓曲线齿轮传动的重合度计算公式,讨论了S型齿廓曲线齿轮的重合度随齿数、模数、分度圆压力角及衍生系数之间的变化规律,并与相同基本设计参数下的渐开线少齿数齿轮作了对比分析。结果表明,S型齿廓曲线齿轮的重合度较同参数的渐开线齿轮有较大优势。     

啮合线齿廓偏差测量方法

介绍了一种应用于齿轮测量中心上复杂齿廓测量的新方法——啮合线齿廓测量法。该方法减小了测头在X轴方向上运动距离,有效地保证了精度范围,同时减小测头重力中心的运动及测量时间,实现了高精度测量。该方法能够有效防止齿廓基圆测量法在进行内齿轮测量时的干涉现象,同时实现小直径内齿轮(外圆直径小于10mm)的一次装卡完成齿形、齿向和齿距误差测量。     

直齿圆锥齿轮的测绘

直齿圆锥齿轮的测绘比圆柱齿轮困难,但它的各部尺寸也是以模数、压力角、齿顶高系数、顶隙系数为计算的依据,这些参数的测绘也都在大端背锥上进行。实际测绘一个圆锥齿轮,要经过观察、分析、测量和计算四个步骤,一般来讲,比较可靠的数据有齿数、轴突角、根锥角、齿根圆直径。不易测量准确的数据有压力角、齿顶圆直径、顶锥角、齿高、齿厚等(齿高和齿顶圆直径要考虑倒棱的大小及其影响)。     

基于Pro/E角变位齿轮参数化建模方法研究

相对于标准齿轮,变位齿轮具有配凑中心距、避免根切、使机构结构紧凑等优点,但设计计算复杂,模型很难精确建立。基于变位齿轮的变位特点、加工原理及渐开线齿廓的参数化方程,结合实例,利用Pro/E中拉伸、阵列等参数化建模方法,建立齿顶圆、分度圆、齿根圆、基圆等几何参数与模数、齿数及压力角等基本参数的关系,实现变位齿轮的三维参数模型的精确建立;通过修改相应的设计参数及关联关系式,能够实现不同变位系数齿轮的快速造型,同时避免复杂的尺寸计算和重新建模的过程,提高了设计效率。     

失效大模数圆柱齿轮测绘的研究与实践

从齿形磨损和配对制造的需求出发,提出一套不依赖图纸资料,而凭借制造经验积累的齿形参数实地测绘方法,包括:齿顶圆、齿根圆、螺旋角、变位系数的测算,模数、压力角的判定。列举两个测算实例的成功应用。得出结论:根据跨齿公法线长度差平均值能准确推算磨损齿轮的模数;根据理论齿槽底部尺寸可判定压力角,通过辅助模板测算齿顶螺旋角,并进而推导出斜齿轮螺旋角,根据齿根圆直径、模数、齿数、螺旋角最后推算变位系数。所述测绘方法能够用于指导修复和配对制造。     

利用Pro/E软件实现直齿圆柱齿轮的三维建模

首先在齿廓渐开线方程的基础上，介绍了利用Pro／ENGINEER创建齿轮三维模型的设计新方法，并且只需改变齿轮的相关参数，如齿数、模数、压力角、齿宽系数等，Pro／ENGINEER软件即可自动实现齿轮的设计变更。     

渐开线斜齿圆柱齿轮齿形参数的测量与计算

渐开线斜齿圆柱齿轮齿形复杂，齿形几何参数多，各主要参数计算公式中相互交叉使用，没有固定的测绘模式。从测量齿顶圆直径和齿根圆直径着手，根据公法线长度的测量原则测出公法线长度，初步求出法面模数，并判定齿顶高系数和径向间隙系数；利用滚印法及滚齿机测得分度圆螺旋角。并求得变位系数；最后验证跨测齿数及法面模数。     

螺旋齿轮螺旋角测量仪的初步研究

一、螺旋齿螺旋角的测算法当我们拿到一只正齿轮的实样,要测定它的压力角、模数(或径節)、基圆周節等数据时,不管该齿轮是变位或非变位齿轮,通过测齿卡尺(见本刊1956年12期)的测量,初步都可以明确;因此该齿轮的節圆直径,从所测得的模数与齿数不难求出。但是螺旋齿轮就不简单,虽然用上述卡尺也能测得其压力角、模数等,但是根据这些数据,節圆直径还是无法求得。其原因在於節圆上的螺旋角还没有知道;因此要设法测定節圆上的螺旋角,以获得螺旋齿轮的完整数据。对这一螺旋角的测量,各有不同的方法。有     

配制不变位标准齿轮的简易方法

在设备维修中,测绘一个斜齿轮时,由于轴身过长及缺乏专用的测量工具,齿根圆直径无法测得,只测得齿顶圆直径D_e=125mm,齿数z=22。为计算该齿轮模数,我们滚印下部分齿面,测得其螺旋角约为β=16°。根据斜齿轮计算公式:     

小压力角滚刀的新型设计

通常在设计齿轮滚刀时使其与被加工齿轮具有相同的模数和压力角 ,但有时却需要使滚刀的压力角小于齿轮压力角 ,这种滚刀即为小压力角滚刀。曾有文献介绍过小压力角滚刀的设计方法 ,本文介绍的是小压力角滚刀的一种新型设计。如果将齿轮的法向压力角减小为滚刀所需的小压力角并相应地改变其模数和分度圆螺旋角 ,使齿轮参数改变前后的基圆直径相等 ,同时使参数改变后齿轮分度圆处的法向弧齿厚、螺旋角分别与参数改变前相同直径处的法向弧齿厚、螺旋角相等 ,此时相当于已知另一个齿轮的参数 ,可按传统的滚刀设计方法来进行设计 (用这两种不同压…     

小模数全切滚刀齿形与控制齿厚计算

一、全切滚齿工艺的应用采用全切滚齿工艺可使齿轮的齿形和齿顶圆同时展成，从而保证了预圆和基圆的同心，因此齿轮咽合时可得到较均匀的径向间隙。全切滚齿后只需测量齿轮预圆直径即可控制其齿厚。这比一般滚齿用测量M值或公法线平均长度的方法来控制齿厚要方便、简单、因此，批量生产可大大提高生产效率。全切滚齿因为齿顶和齿形同时展成，所以对齿坯的直径及形位公差要求可适当放宽一些。因此特别适用于模数小、齿数多、厚度薄及材料难磨的有色金属精密齿轮的加工。目前，“全切滚齿工艺已日益广泛地应用于小模数齿轮的加工。二、全切滚…     

基于Pro/E的渐开线圆柱内齿轮参数化建模

在齿廓渐开线方程的基础上,介绍了在Pro/E中进行内齿轮建模时如何选择总体建模方案、齿廓建模方案和渐开线生成方法以及利用编程设计可以更快更好地建立渐开线圆柱内齿轮参数化通用模型,只要输入齿轮设计的已知条件,如齿数、模数、压力角、齿轮宽度、轴孔直径和键槽尺寸等,Pro/E系统即可自动创建出齿轮的零件模型.     

基于机器视觉的斜齿轮螺旋角在线检测方法研究

针对斜齿轮螺旋角测量难度高、测量装置复杂、测量耗费工时过多、难以实现在线测量等问题,以斜齿圆柱齿轮为研究对象,提出了一种结合曲线拟合的斜齿轮螺旋角机器视觉测量方法。首先,设计并搭建了与端面测量系统相结合的斜齿轮螺旋角视觉测量系统,使用双远心镜头相机采集了斜齿轮侧面图像,对齿形进行了建模与分析,验证了方法的可行性;然后,采用统计结构元素的方法判定了斜齿轮的旋向,先后利用结合同态滤波的canny算子以及基于改进的击中击不中变换的斜率筛选算法,对斜齿轮侧面图像进行了处理,得到了齿线边缘图;最后,通过拟合得出单条齿线的解析式,再利用其余齿线边缘点与解析式坐标的方差优化解析式,得到了斜齿轮的螺旋角,结合设计值对实验结果进行了验证。实验及研究结果表明：该方法测量速度约1 s,斜齿轮螺旋角测量误差可达4.38′,斜齿轮旋向测量准确;该方法的测量系统能够在测量齿轮的齿数、齿顶圆直径、分度圆直径等参数的同时,测量斜齿轮的螺旋角和旋向,满足工业快速在线检测的要求。     

基于偏摆仪的小模数齿轮单项参数测试方法浅析

介绍了一种基于偏摆仪的装夹与定位结构,用于辅助完成小模数齿轮的齿圈径向跳动与齿向误差的测量。该测量装置可以实现小模数齿轮的快速正确定位,该测试方法用于小模数齿轮的单项参数精密测量,效果显著。     

渐开线直齿圆柱齿轮参数的测量与计算

在没有原设计技术资料的情况下,如何准确无误地确定渐开线直齿圆柱齿轮的参数是生产实际中经常碰到的一个现实问题。本文将针地这一问题进行较为详细的探讨。对标准渐开线直齿圆柱齿轮来讲,需测量和确定的几何参数有齿数z、模数m、齿顶圆直径d_a、压力角α、齿顶高系数h_a~*及顶隙系数c~*。对非标准渐开线直齿圆柱齿轮来讲,还要确定变位系数x。齿轮主要分为模数制和径节制两种,本文仅涉及模数齿轮(使用模数制的主要有:中国、德国、日本、法国、瑞士、俄罗斯、捷克等国家及国际标准化组织)。此外,由于在机械工程中使用的渐开线齿轮模数小于1     

纯滚动单圆弧齿轮多目标模糊优化设计

文章综合利用模糊评判方法和多目标优化设计方法,以相对主曲率半径最大、重合度最大和齿轮传动总体积最小为优化目标,建立了纯滚动单圆弧齿轮传动机构的多目标模糊优化模型,并对其进行单目标分析和多目标优化设计。设计分析得出：法向模数对纯滚动单圆弧齿轮的相对主曲率半径影响权重最大,其次是齿数、齿廓系数、螺旋角、齿宽系数。其中齿数、齿宽系数、螺旋角对纵向重合度影响大,并且随之增加而减小;法向模数、齿数、齿宽系数则对齿轮体积和影响大,并且随之增加而增加。影响程度从高到低的排序为：法向模数、齿数、齿宽系数、螺旋角、齿廓系数。所得结论为纯滚动单圆弧齿轮的受力改善和轻量化设计提供了理论参考和依据。     

非对称齿轮啮合刚度精确求解及齿廓参数分析

非对称齿轮是一种轮齿两侧采用不同压力角的新型渐开线齿轮,其齿廓参数对齿轮齿廓形状、运动特性、承载能力、传动效率和动力学特性等有至关重要的影响。基于齿轮啮合原理,运用李特文矢量法,根据加工刀具齿廓参数方程推导了非对称齿轮全齿廓方程;应用材料力学理论,建立非对称齿轮时变啮合刚度的数值求解模型,并通过有限元方法验证了该模型的有效性。基于所建立数值分析模型进行算例研究,总结了刀具圆角、压力角和变位系数对齿轮啮合刚度和重合度的影响规律。结果表明,随着轮齿工作侧压力角的增大,齿轮齿根厚度增加,单齿对的啮合刚度加大,齿轮的承载能力得到有效提高。加工工作侧轮齿齿廓刀具圆角的增大,也有利于提高齿轮的啮合刚度;同时,工作侧齿廓压力角的增大会使齿轮的齿顶厚度降低、啮合重合度减小,会导致齿轮的齿顶强度和冲击韧性降低。非对称齿轮齿廓设计时,应根据实际工况合理设置压力角参数。