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...     

基于视觉原理的齿轮参数测量方法研究

针对工业生产中测量直齿圆柱齿轮基本参数和齿距、齿厚偏差效率低等问题,提出了一种基于视觉原理的测量方法。利用圆形标定板对测量系统进行了重复性精度验证。提取齿轮图像亚像素边缘,利用最小二乘法拟合得到齿轮几何中心,根据齿廓边缘点到中心点的距离绘制相关图像。针对图像设计相关算法,并测量出齿轮基本参数和齿廓、齿厚偏差。对模数为2.5mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,结果表明：测量系统不确定度均不大于0.003pixels,齿轮各项几何参数相对误差均不超过0.2%,各项单项误差最大值均在合理范围内,满足工业生产中测量要求。     

渐开线圆柱齿轮齿厚测量方法及其计算公式

渐开线圆柱齿轮常用的齿厚测量方法有公法线长度、量柱（或球）距、分度圆弦齿厚、固定弦齿厚四种方法。后两种方法是测量单个齿,一般用于大型齿轮;对于精度要求不太高的齿轮也常用分度圆弦测量法;公法线长度测量在外齿轮上用得最多,内齿轮也可用,大齿轮测量因受量具限制很少用;量柱距测量主要用于内齿轮和小模数齿轮。     

利用跨棒距测量渐开线齿轮

渐开线齿轮的测量方法有很多种,其中公法线长度大多应用于中小齿轮的测量,弦齿高和弦齿厚主要应用于大型齿轮的测量。对于小模数齿轮和内齿轮,多采用测量跨棒距的方法。     

视觉测量齿轮定位偏心对齿距测量精度的影响

为了提高中小模数直齿圆柱齿轮视觉测量仪齿距测量精度,分析了在视觉坐标系内齿轮基圆定位偏心对齿距测量误差的影响规律。通过理论分析和仿真计算得出基圆定位偏心导致齿廓初始相位角误差的正弦曲线模型,进而研究了基圆定位偏心对齿距测量误差的影响。根据视觉测量仪相对法测量齿距原理,推导出齿距测量误差增量公式,并在齿轮视觉测量仪上对实际齿轮进行了测量实验。实验结果表明,提出的基圆定位偏心所导致的齿距测量误差增量模型具有较高的计算精度,可以用于齿轮视觉测量仪器研发时的精度分析;当偏心量e≤40μm,定位误差Δψ_j≤1°时,可以满足5级精度齿轮的测量要求;对于齿数z≥45的齿轮,可以采用双齿距测量方法来提高视觉测量效率,能够满足5级精度齿轮的测量要求。     

小模数渐开线花键滚棒测量法的改进

对于小模数的渐开线花键或齿轮的齿厚,一般均用两根合适直径的圆柱滚棒放在花键对称(或接近对称)的两个齿槽里,测量出跨棒距尺寸,然后换算成齿厚。由于花键或齿轮的模数小,所选用的滚棒直径也相应小,这样在测量时很容     

定位偏心状态下基于二分法的齿廓测量算法

根据渐开线的生成原理,齿轮测量时的旋转中心必须位于齿轮的几何中心。对于大模数齿轮而言,这种对心操作是非常困难的。针对定位偏心状态下的齿轮齿廓测量,文中提出了一种基于二分法的齿廓测量算法,计算速度快,并能满足齿廓测量的高精度要求,较好地解决了齿轮定位偏心时的齿廓测量问题,提高了测量效率。     

非圆齿轮的跨棒距测量方法研究

针对非圆齿轮齿廓复杂、测量困难这一问题,以椭圆齿轮为研究对象,采用跨棒距测量方法,研究其节曲线误差、齿厚误差、齿圈径向跳动和齿向偏差等精度指标的测量技术。通过建立椭圆齿轮跨棒距测量的数学模型,研究不同模数的椭圆齿轮的测量原理、各项误差的评判依据,以及齿轮规格与量棒型号的匹配关系,为非圆齿轮各项误差(节曲线误差、齿厚误差、齿圈径向跳动和齿向偏差)的精密测量提供一种新方法。     

圆柱齿轮跨齿数n的简便计算

高精度小模数圆柱齿轮,在分度圆压力角αf=20°时,模数小于0.5mm的齿轮,一般都用M值尺寸的测量来反应齿厚偏差,这种测量方法,测量结果精确,数据稳定,不受齿顶圆误差、孔径误差、齿圈跳动等的影响,测量方便,     

基于Pro/E的弱视仪瞳距齿轮调节机构的实现

剖析了激光弱视治疗仪的瞳距调节机构.通过齿轮齿条的运动实现了弱视仪瞳距尺寸沿中轴径向的调节,并在PrO/E平台下进行了瞳距调节齿轮的模数、齿数和齿厚的参数化设计,利用Pro/E软件的参数化思想实现了瞳距调节机构的模型阶段设计.     

渐开线齿轮加工过程中的大周期误差研究

基于齿轮误差理论,对渐开线齿轮大周期误差进行研究。大周期误差属于低频,主要包括滚齿加工中的几何偏心、运动偏心和它们的合成与补偿,以及在插齿加工中的插齿刀的偏心误差。研究表明,对于滚齿加工来说,几何偏心对左、右齿面产生的啮合线误差等于该齿面上的径向与切向之和;运动偏心对左右齿面产生了一个大小相等且方向相反的误差且误差曲线是正弦曲线;几何偏心而不是运动偏心对齿廓径向误差有影响;可以引入几何偏心去补偿运动偏心。     

节曲线向径按余弦规律变化的齿轮与非圆齿轮共轭的研究

提出一种新型的非圆齿轮传动,其中一个非圆齿轮的节曲线向径按余弦规律变化,另一个非圆齿轮与其共轭。确定了非圆齿轮的基本参数：基础圆半径、偏心率、变形距和中心距比例系数。给出了非圆齿轮的节曲线极坐标方程,两齿轮中心距的计算方法,节曲线长度、基础圆半径和压力角的计算公式。此种齿轮已用于生产实际,效果良好。     

基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法

齿距偏差直接影响齿轮传动的性能,一直是最受重视的齿轮精度指标之一。如何快速、准确地获取中等精度齿轮的齿距偏差是汽车齿轮行业亟待解决的关键问题,但传统方法存在测量效率低、重复性差等不足。所提方法采用齿廓偏差曲线的全部信息作为齿距偏差的评价依据,采用统计分析方法定义和计算齿距评价新指标,克服了传统方法使用小样本和极值法进行齿距偏差评价的不足。所提方法可充分利用齿轮测量数据,具有评价指标值对随机误差不敏感、重复测量结果一致性好、评价结果与齿轮实际使用性能之间相关性更加紧密的特点。在汽车齿轮快速测量机上通过实际测量实验验证了新方法的使用效果,齿距测量速度高达0.3 s/齿面时仍具有很高的重复测量精度。     

Development and validation of a new reference cylindrical gear for pitch measurement

A new type of master gear, the Gauge Block Gear (GBG), was developed for the performance verification of coordinate measuring machines (CMMs), for the specific task of pitch and chordal tooth thickness measurement. Its main characteristic is the replacement of the teeth with gauge blocks to achieve direct traceability of the chordal tooth thickness. Mathematical models for the geometrical definition of cylindrical gears with involute toothing, data evaluation, and assessment of the task-related uncertainty, were formulated, and measuring strategies for CMMs were designed and implemented. The GBG was calibrated using the swing round method, and measurement uncertainties on chordal tooth thickness and total pitch deviation F_p were determined to be 0.9 μm and 1.4 μm, respectively. Assembly stability and flexibility of the artefact were verified with measurements performed on a CMM provided with general purpose software, one with dedicated gear measuring software, a form tester, and a conventional gear measuring center. Results confirm the correctness of the mathematical models developed to analyze CMM results as well as their compatibility with existing approaches. The Gauge Block Gear provides, therefore, for direct traceability of the chordal tooth thickness and allows the definition of the task-specific uncertainty of pitch and tooth thickness measurements of cylindrical gears as basis for the assessment of the metrological capability of measuring machines.     

基于UGNX软件全参数化斜齿轮设计的研究

根据标准斜齿轮齿廓曲面的生成原理,在UGNX软件平台上,利用UG软件的表达式功能和其他参数化设计方法,研究全参数化斜齿轮的设计方法;通过控制齿轮端面轮廓参数:模数m和齿数z、齿轮螺旋角β的大小和旋向、齿轮厚度H等参数,实现斜齿轮的全参数化设计。     

延伸外摆线准双曲面齿轮几何参数计算法的改进

本文研究了曲齿准双曲面齿轮分度锥面几何参数计算的原理。根据延伸外摆线准双曲面齿轮的特点,提出一种精确计算其分度锥面几何参数的新方法。     

基于Pro/E的弧齿锥齿轮参数化建模和仿真

根据弧齿锥齿轮加工原理,计算推导出弧齿锥齿轮节线方程,以节线方程曲线为齿向轨迹,从而保证齿宽方向齿形的准确性;在Pro/E环境下,介绍弧齿锥齿轮的参数化建模方法、装配、运动分析以及全局干涉检测等步骤,提高不同参数弧齿锥齿轮的三维建模效率,为数控加工中心加工弧齿锥齿轮提供准确的三维模型。     

降低齿轮齿距累积偏差的方法

为了减小齿轮磨削加工中的磨床系统分度误差,提高齿轮加工精度,分析了齿轮磨床分度误差、齿轮安装偏心和齿轮齿距偏差之间的关系,获得了分度误差的计算方法,并计算出了齿轮磨床的分度误差。依据计算得到的分度误差值调整磨床,降低磨床分度误差,减小齿轮齿距累积偏差,提高了齿轮加工精度。以Y7125大平面砂轮磨齿机床为例验证了提出方法的可行性。建立了齿轮安装偏心和齿廓偏差的数学模型,求出了齿轮安装偏心的幅值和相位角,然后由齿轮安装偏心、磨床分度误差和齿轮齿距偏差的关系得到磨床的分度误差值。根据计算得到的分度误差值调整磨床分度盘,使磨床的分度误差从17.7μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9μm降低到11.5μm,齿距精度达到三级。验证结果表明,按照这种方法调整磨床可以快速有效地降低磨床的系统分度误差,从而降低齿轮的齿距累积偏差。     

准双曲面齿轮的修正节锥设计方法及切齿试验

为了提高准双曲面齿轮的强度和耐磨性,提高准双曲面齿轮的使用寿命,提出准双曲面齿轮的修正节锥设计方法。在不改变大轮外径和中点工作齿高的的情况下,令大轮的齿顶高系数fa≤ ,从而可以导出新的节锥参数,此时新的节锥与面锥重合或在准双曲面齿轮实体之外。利用齿面接触分析(TCA)、齿面承载接触分析(LTCA)和有限元法(FEM),分析齿轮副的啮合性态、齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力。计算机模拟显示,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮的齿面接触应力、齿根最大拉伸应力和齿根最大压缩应力显著减少,采用修正节锥设计方法设计的准双曲面齿轮在加工过程中可用一般的刀具,不需要特殊的工具。     

摆线齿轮精度分析(二)——第II、III公差组的精度指标及测量方法

传动平稳性、承载均匀性及合理的啮合侧隙是摆线针轮减速器的重要性能指标。根据摆线齿轮结构特点 ,第II公差组内规定了一齿切向综合公差fi′、一齿径向综合公差fi″、齿距极限偏差±fpt、齿形公差ff 等精度项目 ;第III公差组内规定了齿向公差Fβ 及齿轮接触斑点。由于摆线针轮传动不能采用基中心距法获得啮合侧隙 ,故应规定齿厚极限偏差Es。除齿形误差ff 外 ,Fp、±fpt、Fβ 及齿厚E均可利用渐开线齿轮测量仪器及测试方法进行测量