基于直母线族误差的大齿轮在机测量原理

根据大齿轮的特点及渐开线螺旋面的线族特征,提出基于直母线误差的测量原理。采用齿条刃边测头与齿轮廓面相啮合,获得其直母线族误差,进而通过误差理论分析模型分离出齿廓总偏差和螺旋线总偏差。     

大齿轮误差测量数学模型的建立和仿真分析

基于齿轮啮合理论,采用了刃边齿条形测头在位综合测量直母线偏差的方案。通过测量轮齿廓面上直母线族的各个偏差,确定测量网格,建立了在获得直母线偏差后分离出齿廓偏差和螺旋线偏差的数学模型,并对其进行了仿真分析。文中的数学模型和仿真研究结果为研制直母线测量仪和在线测量系统提供了理论依据。     

齿轮法向啮合齿廓及其测量

法向啮合齿廓是齿轮齿面上能反映齿轮的加工与传动质量的一条工程意义独特的曲线,在齿轮滚齿、蜗杆砂轮磨齿等展成法加工中,是齿面加工的形成曲线,在渐开螺旋齿轮传动中,是齿轮传动的工作曲线。然而,现有的齿轮测量仪器并没有法向啮合齿廓的测量功能。结合法向啮合齿廓的形成原理,给出了其理论模型,基于现有齿轮测量中心,提出了法向啮合齿廓偏差测量的四坐标测量法和三坐标测量法。测量实践表明,采用现有的齿轮测量仪器,能方便的实现法向啮合齿廓偏差测量与评定,四坐标法测得的法向啮合齿廓形状偏差、倾斜偏差和总偏差与三坐标法的测量结果相比分别相差0.2、1.3、0.6μm。与渐开线和螺旋线相比较,法向啮合齿廓具有综合性、统一性和唯一性,通过对渐开线偏差和螺旋线偏差的相互补偿,可优化对法向啮合齿廓的控制,有效降低对渐开线和螺旋线的精度要求。     

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,     

齿廓偏差测量起始点的确定方法

齿轮测量中心作为齿轮测量技术的先进发展方向,正成为目前多数齿轮厂家检测齿轮的首选检测产品.基于电子展成原理的齿轮测量中心能测量渐开线圆柱齿轮的齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差.根据国家标准GB/T 10095.1-2001<渐开线圆柱齿轮精度>和GB/T 13924-2008<渐开线圆柱齿轮精度检验细则>中齿廓偏差的定义和测量规范,给出渐开线圆柱齿轮齿廓偏差测量起始点和终止点的计算方法和公式,并通过一实例加以说明.该计算方法适用于齿轮偏差测量仪器的软件开发.     

基于成形磨齿机的测头径向误差补偿

为了提高在机测量齿廓偏差的测量精度,提出了一种可用于实际工况下的测头径向误差提取方法。以标准渐开线直齿轮为研究对象,根据极坐标测量原理以及齿廓偏差计算原理,建立一个以齿廓偏差最小为目标函数,以测头径向误差为变量的最优化模型。求出在实际工况下的测头径向误差,机床系统补偿后对渐开线斜齿轮进行测量,将测量结果与三坐标测量仪检测的结果进行对比,得出测头径向误差求解的合理性。     

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。     

3903型CNC齿轮测量中心

3903型CNC齿轮测量中心是一种综合性的齿轮测量仪器。该仪器可以测量直齿渐开线圆柱齿轮、斜齿渐开线圆柱齿轮、内齿轮、剃齿刀、插齿刀的齿廓偏差、螺旋线偏差、齿距累积偏差、齿距偏差、径向跳动等以及滚刀的齿形误差(其中包括刃口齿形、齿背齿形)、滚刀三转内(一转内)切削刃的螺旋线     

渐开线齿轮廓面的特征线及其误差分析

从渐开线齿轮廓面方程入手,以啮合面为影射平面,分析了组成渐开线齿轮廓面的渐开线、螺旋线及直母线的重要特征,并进一步研究了齿廓、螺旋线及直母线等各项误差之间的关系.     

齿条刃边测头在机测量大型齿轮直母线误差的原理与技术研究

在分析渐开线廓面特性的基础上 ,提出并实施了采用齿条刃边测头方案 ,依托大型精密齿轮加工机床 ,对大型齿轮直母线误差进行在机测量的原理与技术 ;建立了直母线误差数据的评定模型 ;给出了测量实例     

齿轮特征线统一模型及在齿轮三维误差评定中的应用

表征渐开螺旋齿轮的特征线有多种,广为熟知的是几何意义明确的渐开线和螺旋线。其实齿面上还有法向啮合齿形、接触线等工程价值突出的其他特征线。但特征线增多带来了两个问题,一是复杂的特征线方程彼此不关联,数学上缺乏统一性;二是除了渐开线和螺旋线,其他特征线没有测量手段,缺乏可测性。据渐开线齿轮传动的特点,将齿面特征线映射到啮合平面里,发现齿面上各条特征线在啮合平面里都有各自对应的二维直线,以此建立直线模型统一表达了齿面各种特征线;基于齿轮三维误差测量数据和特征线统一模型,提出了各种特征线偏差的提取方法,应用于测量实践,通过与通用齿轮仪器测量的渐开线偏差和螺旋线偏差作比对,证明了特征线统一模型及特征线偏差提取方法的有效性和实用性,解决了齿面复杂特征线的可测性问题。同时,齿轮特征线统一模型在齿轮工艺误差溯源、传动性能预报等方面也有重要应用价值。     

测头半径对1级渐开线样板齿廓偏差测量的影响

按齿轮渐开线样板国家标准推荐,1级齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差需从展开长度3或5 mm开始计值,齿根部非计值区间对应渐开线弧长仅为0.03～0.18 mm,导致1级齿轮渐开线样板齿根部的渐开线齿廓难以精确测量。为了能更好发挥1级齿轮渐开线样板的量值精准传递作用,分析了1级齿轮渐开线样板结构的特殊性以及测头半径对渐开线齿廓偏差测量结果的影响,结果表明,在齿根展开角误差时,测头半径引入的测量误差会随着测头半径的增大而增大,并随着展开长度的减小而增大,在基圆附近的测量误差可以达到齿廓偏差的50%～200%;当仅渐开线齿面存在加工误差时,测头半径引入的测量误差和展开长度受影响的范围会随着测头半径的增大和被测渐开线基圆半径的增大而增大,在齿根部展开长度10%的范围内测量误差约齿廓形状偏差的10%～60%。通过选取测头半径r_p=0.5和2.5 mm的测头对同一齿轮渐开线样板验进行了测量实验验证了上述结论。研究为1级齿轮渐开线样板的精密制造、精密测量及使用展开长度区间选取提供了支持。     

渐开线圆柱直齿轮齿形误差测量新方法

通过对传统齿形误差测量方法误差来源多、测头安装调整误差大等缺点进行分析 ,提出一种在 19JC万能工具显微镜上利用成像法实现渐开线圆柱直齿轮齿形误差测量的新方法。该测量方法测量行程短 ,理论上可实现测头直径为零 ,测量过程与误差处理过程中人工干预少 ,测量精度高     

基于PRO/E的球面渐开线直齿圆锥齿轮的精确参数化建模分析

由于设计和制造手段的限制,直齿圆锥轮齿廓曲线都是用背锥面上的渐开线来近似代替理论的球面渐开线,因此存在误差.结合球面渐开线的形成特点,运用空间几何学和计算机建模方法,在Pro/EWildfire 3.0中精确的建立了理论齿廓曲线的齿轮参数化模型.通过改变参数值来重新构建齿轮模型,简化了设计步骤、提高了设计的柔性.     

直母线锥盘金属带式无级变速器带的轴向偏移分析

分析了直母线锥盘金属带式无级变速器带的轴向偏移。阐述了传统控制方法的弊端：传统曲母线锥盘与金属片产生角点接触，在传动比i=1附近传动比变化不连续；在传动比i=1时，预置带的轴向偏移量只能使带的最大偏移量减小到未调整时的50％～60％。提出复合母线锥盘，锥盘母线与金属片侧边共轭，既完全消除了金属带的轴向偏移，又与直母线锥盘具有相同的接触强度，提高了无级变速器的传动能力，扩大了无级变速器的应用范围。     

超精密渐开线齿形的测量方法

分析了双基圆盘式渐开线测量仪的测量原理,其具有结构简单、测量过程中无测头位置引起的阿贝误差等特点。该仪器采用交叉弹簧片的铰链结构作为误差传递杠杆,其灵敏度高、无间隙。经过对仪器的主要测量误差源进行补偿后,其系统的测量不确定度(U₉₅)＜±0.5 μm,测量精度可以满足1级渐开线齿形的测量要求。通过与其它渐开线齿形测量方法的比较,双基圆盘式渐开线测量仪仅在测量自动化和多功能性等方面不如CNC齿形量仪,其在测量精度与制造经济性等方面更具优势,是超精密渐开线齿形测量的理想方法。     

渐开线圆柱齿轮齿形和齿向误差评判系统设计

渐开线圆柱齿轮是目前用途最广、种类最多的齿轮,很多中小齿轮制造企业使用机械展成式齿轮检查仪检测该种齿轮的齿形和齿向误差。开发了一套渐开线圆柱齿轮齿形和齿向误差自动评判系统,该系统以MAAG SP-60齿轮检查仪为实验平台,使用单片机和CPLD实现传感器信号的处理,运用Lab Windows/CVI软件设计评判软件,实现了齿形和齿向误差的自动检测和评判。实验结果表明所设计的系统检测结果正确,满足中小齿轮制造企业的高效率检测需求。