基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量新方法

为了测量特大型齿轮齿距偏差,提出了基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距测量新方法。利用激光跟踪仪的大空间测量能力测量齿轮齿槽,分别获得被测特大型直齿轮相邻两条齿距误差曲线。由于被测齿轮直径超过6 000 mm,可以根据点到直线距离公式近似计算单个齿距误差。首先,分析了传统方法下基于激光跟踪仪构建齿轮工件坐标系后的齿距测量模型,并根据特大型直齿轮的特点,提出了基于激光跟踪仪的无坐标系特大型直齿轮齿距误差测量模型。测量模型回避了特大型齿轮工件坐标系的建立,直接对齿槽进行双面接触测量;通过对两条齿槽测量直线进行误差评定即可获得单个齿距最大误差与单个齿距平均误差,通过转站测量实现齿距累积总偏差的测量;最后,采用蒙特卡罗法对不同测量方法的测量不确定度进行仿真分析,得出系统测量不确定度。实验结果表明,提出的基于激光跟踪仪的特大型直齿轮齿距偏差测量方法满足直径6 000 mm以上的8级精度特大型齿轮的单个齿距偏差测量要求,满足直径6 000 mm以上的10级精度特大型齿轮的齿距累积总偏差测量要求。     

齿轮在机测量中齿距误差分析

针对齿轮在机测量,指出了测量误差产生的原因是由于齿轮在加工过程中存在安装偏心误差和传动链误差.分析了齿轮在偏心情况下齿距的测量关系,提出了齿距测量补偿模型.得出结论:齿轮在机测量中由于偏心的存在,势必影响到测量结果的正确性,因此在机测量过程中对偏心量要实时修正以保证齿轮的精度.     

基于谐波分解的滚齿加工齿距误差在机补偿方法研究

为提高齿轮的滚齿加工精度,提出了一种基于谐波分解的滚齿加工齿距误差在机补偿方法。利用在机测量系统对含有加工余量的齿轮进行齿距累积偏差的测量,得到齿距累积偏差曲线;根据离散傅里叶变换求取齿距累积偏差曲线的幅值谱和相位谱,通过所求得的幅值谱和相位谱求解误差补偿量,以加工程序(NC程序)的形式输入数控系统;通过控制滚刀和工件之间的啮合关系,从而实现齿轮齿距累积偏差的在机补偿。通过VeriCut进行的齿轮加工仿真结果表明,该方法可以减小被加工齿轮的齿距累积偏差,使滚齿加工的齿距加工精度提高2-3个精度等级。     

齿轮齿距误差分析

齿距误差△fpt和齿距累积误差△Fp是评定齿轮运动精度和工作平稳性的重要参数。这两个评定参数的定义和测量方法相似。由于定义明确,测量方法、测量结果处理分析都比较简单,因此得到了广泛应用。但是,随着科学技术的发展,对齿轮精度要求的不断提高,人们发现按原来定义的测量方法重复性比较差。在进一步对单一齿距误差以及根据计算所得到的齿距累积误差的分析,还发现有尚未明确的性质。所以,尽管这种测量方法仍广泛地应用,但是人为的因素对测量结果的影响仍然不能消除。既使由于蜗杆周期误差在加工中造成的齿轮齿距误差,是可以从测量结果中分析判断出来的,也往往由于齿面表面粗糙,其测量结果的分散性往往很大。而相邻齿距误差由于与动载荷之间存在密切的关系,使问题更加复杂化。     

手提式齿距仪的智能化仪表改造

本文主要介绍手提式齿距仪测量齿轮齿距偏差与齿距累积误差的智能化改造，运用单片机进行数据采集，数据处理．数据显示，并可通过计算机联网进行测量数据的分析与计算。     

齿距累积误差的测量误差计算

相对法测量齿轮齿距累积误差△F_p,属于间接测量方法,即齿距累积误差由齿距偏差累加起来而求得。而对齿距偏差的测量是直接观测值△i,通过计算得到。由于直接观测值有测量误差,在计算齿距累积误差时,这些测量误差也要累加起来,成为齿距累积误差的测量方法误差。该测量方法误差将影响△F_p的测量精度。 众所周知,K个齿距偏差的累积值为:     

渐开线齿轮齿距自动测量模型研究

基于齿距绝对法测量的基本原理,设计了针对模数为0.5~5mm、螺旋角0~90°的4级渐开线齿轮的齿距自动测量系统;通过分析齿轮和测头协调运动的速度关系和时间关系,建立了齿距自动测量模型;在哈尔滨量具刃具公司生产的齿轮测量中心3903A上验证了所提出的齿距测量方案和模型的正确性,实验结果表明测量效率和测量精度比传统的齿距测量仪都有所提高。     

一种大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量方法

文中以一种大型齿轮为研究对象,提出了基于激光跟踪仪的测量齿距偏差和齿距累积偏差的相对测量法。与常规的测量方法相比,该方法扩大了大型齿轮齿距偏差和齿距累积偏差的测量范围。文中论述了相对测量法的原理,推导了齿距偏差和齿距累积偏差的计算模型,解决了大型齿轮齿距偏差和累积偏差的测量难题。该测量方法可以有效评估齿轮齿距偏差和齿距累积偏差,其测量系统精度可达到0.01 mm/m。     

大型螺旋锥齿轮的齿距测量

在比较了两种齿距测量的仪器后,最终采用跨齿相对法作为齿距累积误差在机测量方案、无线电传输式测头系统作为测量的测头系统,并给出了计算过程和计算公式.     

提高齿轮加工精度的方法

在滚齿机上加工齿轮时,由于有几何偏心和运动偏心,就会引入被加工齿轮的齿距误差和齿距累积误差,影响齿轮传动的准确性和平稳性。 齿轮在加工时,几何偏心和运动偏心是同时存在的,引起的齿距误差均是以齿轮一转为周期,按正弦规律变化的,其综合影响结果,可按矢量相加合成。这样,就可设法使其相互补偿,消减齿距误差和齿距累积误差。     

齿距误差对弧齿锥齿轮齿间载荷分配和强度的影响

采用齿轮啮合仿真和承载啮合仿真技术，研究了重合度达到2.0的弧齿锥齿轮的齿距误差对啮合性能的影响，针对航空弧齿锥齿轮允许的齿距误差，研究了误差量值对齿轮实际重合度，传动误差、齿间载荷分配和弯曲强度的影响。结果表明，相对齿距误差将降低齿轮的实际重合度，使单齿承受的载荷量增加，边缘接触加剧，弯曲强度不过，在容许范围内的齿距误差将不会严重影响重合度达到2.0的齿轮传动的性能。     

基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮测量与误差处理方法

针对一维测头测量弧齿锥齿轮存在的测量效率低以及测量大螺旋角齿轮存在较大原理性误差的问题,研究了基于三维扫描式测头的弧齿锥齿轮齿形及齿距测量方法。首先,建立了在齿轮测量中心坐标系下的弧齿锥齿轮理论测量模型;其次,根据已建立的理论测量模型规划了齿形及齿距测量路径;进一步,根据三维扫描式测头特点建立数学表达式对齿形和齿距测量点数据进行分析处理,得到齿形及齿距偏差值;最后,进行弧齿锥齿轮齿形及齿距测量实验。实验表明,三维扫描式测头测量弧齿锥齿轮可简化测量操作,提高测量效率及准确性。     

齿轮齿距误差虚拟检测仪的研制

在传统的机械式齿轮跳动误差检查仪的基础上，以个人计算机为核心，借助于虚拟仪器技术开发了齿轮齿距误差虚拟检测仪，介绍了检测系统的软硬件设计，并对系统进行了误差分析与评价。     

磨齿机分度误差传递规律

为预测被加工齿轮的齿距加工精度,研究了Y7125型大平面砂轮磨齿机系统分度误差的传递规律。采用全闭环测量法对用作角度测量基准的正36面棱体进行了高精度标定;基于该正36面棱体和相对测量法在机提取机床36个等分点系统分度误差曲线;最后在磨齿机上进行精密磨齿实验,通过比较齿轮试件的齿距累积偏差与机床原始系统分度误差的差异,研究机床分度误差的传递规律,并通过实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度。实验结果表明:采用全闭环测量法标定正36面棱体的测量不确定度达到±0.05;磨齿机系统分度误差传递到被加工齿轮后,齿距累积总偏差由2.1m增大到2.6m,相对误差增加了24%;通过磨齿实验得到磨齿机分度误差传递过程中的不确定度为±0.6m。得到的机床分度误差传递规律可用于预测齿轮的齿距累积加工精度,为制定科学的磨齿工艺提供技术支持。     

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。     

Reduction of cumulative pitch deviation for gears in grinding machines

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17.7 μm减少为3.3μm,被加工齿轮的齿距累积总偏差由46.9 μm降低到11.5 μm,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.     

基于VB的数据处理系统处理齿距偏差和齿距累积误差

根据齿轮齿距偏差和齿距累积误差的计算方法和图解原理,利用VB程序实现数据自动处理,求得齿轮齿距偏差和齿距累积误差;结合Flash软件实现动态演示,开发了高效、形象、直观的工作系统,提高数据处理的速度和准确度,实现可视化。     

大型齿轮在机测量中安装偏心的测定及补偿

大型齿轮误差在机测量方法具有很强的优越性，但由于被测齿轮不做二次安装对正、使得在机测量测不出齿轮误差的安装偏心影响成分，故对所测数据进行补偿是必要的，本文通过对径向振摆数据的谐波特征分析，建立了安装偏心的测定模型，并给出了齿距累积误差的安装偏心补偿模型。     

3903A型CNC齿轮测量中心

3903A型CNC齿轮测量中心是哈尔滨量具刃具集团有限责任公司新开发的一种综合性齿轮测量仪器。该仪器可以测量直齿、斜齿渐开线圆柱齿轮、内齿轮、剃齿刀和插齿刀的齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距累积偏差、齿距偏差、径向跳动以及测量滚刀的齿形误差(包括刃口齿形、齿背齿形)、三转内(一转内)切削刃的螺旋线误差、啮合线误差等。此外,     

考虑齿距偏差的直齿轮转子系统振动特性分析

针对工程实际中的齿轮存在齿距偏差,主要研究齿距偏差对齿轮系统振动特性的影响。考虑齿距偏差,建立了齿轮啮合刚度和传递误差模型,在此基础上,建立了通用齿轮啮合动力学模型,将该模型与转子系统有限元模型进行耦合,得到了齿轮转子系统有限元模型,分析了齿距偏差对系统振动响应的影响。研究结果表明:由于齿距偏差的存在,齿轮双齿啮合区刚度降低,无载荷传递误差增大,齿轮系统振动增大,频谱图中出现啮合频率及其高次谐波的边频带成分,这些边频带主要由主动和从动齿轮的转频及其倍频组成。减小齿距偏差和增大作用扭矩均能降低齿距偏差引起的边频带幅值。研究结果可为含齿距偏差的齿轮振动分析提供理论依据。