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.     

基于齿轮局部图像的齿距机器视觉测量方法

针对工业对中小模数直齿圆柱齿距快速测量需求及视觉测量特点,提出一种基于齿廓图像边缘过渡带信息统计的单个齿距算法。该算法首先采用双阈值法提取齿轮齿廓边缘过渡带像素信息,然后根据齿轮渐开线几何关系,将过渡带像素信息逆向映射到基圆上,计算得到最优的齿廓边缘渐开线初始相位角,最后利用两条相邻同名齿廓初始相位角计算得出齿距。通过采用高精度量块组合边缘测量试验,验证了该算法的原理正确性和测量精度。结果表明,利用该算法视觉测量得到的相对位置最大偏差为0.002 1 mm,最大分散度为0.000 52 mm。对同一5级精度齿轮进行齿距测量,视觉齿轮测量仪和MM3525齿轮测量中心测量的最大单个齿距偏差出现在相同齿距上,二者相差0.000 7 mm,其齿距累积总偏差相差0.001 mm,表明本齿轮齿距视觉测量方法可以满足5级精度直齿圆柱齿轮齿距的快速测量要求。     

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。     

面齿轮单面啮合测量仪的研制EI北大核心CSCD

采用齿轮单面啮合测量原理,研制出面齿轮传动误差测量仪。仪器采用立卧相结合的结构,主要由基座、精密密珠轴系、光栅测量系统、测控单元构成,解决了正交及偏置齿轮副的装夹、定位及调整问题;采用时钟脉冲细分计数方法采集传动误差数据,提高了测量精度;开发了面齿轮传动误差测控软件,实现了齿轮副传动误差及面齿轮切向综合偏差、齿距偏差、偏心等测量,并具有齿轮误差分析功能,能满足5级精度的面齿轮质量检测要求。     

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。     

渐开线纯滚动测量中展开长度的确定方法

双滚轮-导轨式渐开线测量仪一种无阿贝误差、误差源少、测量精度高的渐开线测量仪器,常用来测量 1 级齿轮渐开线 样板或 1 级标准齿轮,但是双滚轮-导轨式渐开线测量仪不易准确获得渐开线的齿廓偏差与展开长度的对应关系。 而渐开线齿 面的齿根部容易累积较多的加工误差和测量误差,1 级齿轮渐开线样板要求齿廓偏差需要从展开长度 3 或 5 mm 处开始计值, 如果展开长度存在偏差将会影响齿廓偏差的测量结果。 为了获得齿廓偏差与展开长度较为准确的对应关系、实现齿轮渐开线 样板的精确计值,本文研究了双滚轮-导轨式渐开线测量仪测量齿轮渐开线样板时齿轮渐开线样板齿顶圆角、齿顶圆偏差和滚 轮半径偏差对展开长度的影响,提出一种基于机器视觉的双滚轮-导轨式渐开线测量仪测量策略和展开长度修正方法,通过机 器视觉判断渐开线样板理论齿顶点和起始测量位置,并根据滚轮半径对展开长度进行修正。 本文对一件齿轮渐开线样板进行 了测量实验,齿廓形状偏差的测量结果与齿轮测量中心的差异不大于 0. 1 μm,且齿廓偏差曲线具有一致性,说明该测量策略可 以获得齿廓偏差与展开长度的对应关系。     

齿轮安装偏心情况下齿距误差测量精度分析

本文分析了齿轮安装偏心的测量误差对齿距偏差测量精度的影响,为安装偏心的在机补偿提供了理论基础。     

基于机器视觉的直齿轮齿距偏差检测

针对直齿轮齿距偏差测量难度大、测量精度低的现状,文章采用机器视觉技术对直齿轮的齿距偏差进行检测。通过机器视觉系统获取齿轮图像,利用改进的Zernike矩亚像素边缘检测算法进行齿轮边缘检测;利用重心法求取齿轮几何中心,利用统计连通域法求取齿数,利用凸包法计算齿顶圆半径并计算获取齿根圆半径,通过齿顶圆公式计算模数,通过分度圆公式计算分度圆半径;依据测量结果给出了齿轮齿距偏差的测量方法,通过测量结果与直齿轮实际尺寸对比和分析,证明了该算法的合理性,可以实现齿距偏差的有效检测。     

齿轮齿距精度测量数据处理程序

反映齿轮齿距精度的齿轮误差项目是齿距累积误差和齿距偏差。JB179-83《渐开线圆柱齿轮精度》标准(现改为GB10095-88)又增加一项:K个齿距累积误差,误差测量数据处理对于同测量方法有不同处理方法,用手工计算比较麻烦,而用微饥程序计算就变得非常方便。程序介绍如下: 一、测量方法说明齿轮齿距测量现有两种方法,一种是所谓相对法,这是以任意一个齿距为测量基     

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...     

齿轮传动噪声测量系统的研究

为实现通过测量齿轮传动噪声来分析齿轮加工工艺的目标,开发了一套齿轮传动噪声测量系统.利用硬件系统现场采集与分析处理齿轮噪声,并实时显示噪声信号的处理结果;为了对噪声信号做进一步对比分析,利用硬件系统的USB模块与上位机进行数据通讯,通过上位机信号处理软件对齿轮传动噪声信号做FFT分析和细化谱分析,并对处理结果进行实时显...     

Experimental measurement of gear mesh stiffness of cracked spur gear by strain gauge technique

In this paper, an experimental technique based on strain gauge has been proposed to measure the gear mesh stiffness of healthy spur gear as well as of cracked spur gear pair system. Calculation of mesh stiffness of healthy and cracked spur gear tooth are based on strain energy and strain energy release rate respectively. The location of strain gauge plays an important role in calculation of strain energy stored in gear tooth. The locations of strain gauge on gear tooth are illustrated for healthy and cracked gear. Stress intensity factor (SIF) has been calculated by strain gauge technique for calculating the stiffness of cracked pinion tooth. The effect of crack length on mesh stiffness has been investigated by strain gauge technique and results are compared with the established analytical method.     

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。     

三坐标机测量齿轮齿廓的不确定度评价

介绍了坐标测量中几种常用的不确定度评价方法.指出传统的三坐标测量机的测量不确定度评价方法大都不适用于评价坐标测量中面向对象的测量不确定度,并对使用蒙特卡洛方法评价测量不确定度进行了研究.首先,根据三坐标测量机详细标定文件及补偿策略说明建立测量模型.然后,将测量中的采样点通过测量模型生成大量测量结果,并以此评价测量不确定度.在齿廓评价实验中,评定齿廓误差的测量不确定度为0.96 μm时,多次评价结果之间的最大差值不超过0.03 μm,具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果.文章指出,目前商用三坐标测量机大都不能为特定的测量对象提供测量不确定度报告,使用蒙特卡洛方法有希望改变此现状.     

利用数字图像处理技术测量直齿圆柱齿轮几何尺寸

研究了采用数字图像处理技术实现对直齿圆柱齿轮几何尺寸的非接触式测量.首先对CCD摄像机拍摄的图像进行畸变校正与滤波去噪,然后对图像进行阈值分割,采用基于数学形态法的四邻域腐蚀来获得单像素宽的图像边缘.针对齿轮的边缘轮廓形状特征,运用重心法、最小二乘拟合、Bresenham画圆法和Hough变换等原理,建立了测量齿轮齿数、模数、中心孔半径、齿顶圆半径、齿根圆半径和变位系数等齿轮几何尺寸参数的测量算法.使用1280×1024的CCD摄像机及黑白采集卡对分度圆直径为50mm的直齿圆柱齿轮进行测量实验,与人工测量值对比,绝对误差小于一个像素,在各测量参数中,最大尺寸的齿顶圆半径绝对误差值为13μm.研究结果表明:因为CCD摄像设备的分辨率越高、被测物体的尺寸越小,则测量精度越高,且为线性关系,所以,使用高分辨率CCD摄像设备并配备光学放大系统,可实现对高精度和微小直齿圆柱齿轮几何尺寸参数的测量.如使用1280×1024像素以上的CCD摄像设备测量分度圆直径5mm以下的直齿圆柱齿轮时,测量精度可在2μm以下.     

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.     

齿轮齿向位置偏差的径向综合检测

为了从齿轮双面啮合滚动检查中获得更多的齿轮精度信息和加工工艺系统信息,带有二维齿向测量装置的齿轮双面啮合检查分选机得到了开发,并在国外汽车齿轮制造厂中获得了推广应用。本文简要介绍了新型齿轮双面啮合检测仪的工作原理和结构,初步探讨了检测结果和加工系统的关系。     

Pitch deviation measurement and analysis of curve-face gear pair

The curve-face gear pair is proposed as a new type of gear pair which was put forward in recent years. It can achieve variable ratio transmission of motion and power between the intersection axes. In the matter of the inspection of the pitch deviations of this gear pair, there is no practical possibility for a reliable metrological traceability to national or international measurement standards can be provided. Hence, a new method was proposed in this article, which was based on the CNC gear measuring center, aimed at the gear artefacts processed by the five-axis machining center. With the coordinate data which were obtained by the gear measuring center, the pitch deviations of the gear pair were obtained. In addition, based on the values of the pitch deviations, the angular deviations of curve-face gear pair can be worked out, and the results turn out that the measurement method is feasible.     

圆柱斜齿轮螺旋角的精确测量

介绍圆柱齿轮螺旋角的精确测量方法。     

齿轮减速器传动效率的测量与研究

影响齿轮减速器传动实际效率的因素有多种,本研究从实验的角度入手,利用功率流开放式测试系统对一级齿轮减速器的传动效率进行了动态测量。主要是研究齿轮减速器使用过程中转速和负荷的变化对传动效率的影响。试验始果显示,对于单级齿轮传动机构,要提高其传动效率,应该从提高其传递力或力矩方面入手;若齿轮传动机构所受力或力矩不变,要提高其传动效率,则可以通过降低输入转速的方法来提高其效率;通过提高齿轮传动机构所传递力或力矩,同时降低输入转速的方法也可提高齿轮传动机构的效率。