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。     

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。     

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。     

采用偏心补偿法提高齿轮加工精度

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。     

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.     

大型齿轮齿距误差在机测量系统的研究

本文介绍了一种微机控制的大型齿轮齿距误差在机测量系统,论述了它的测量原理,系统组成与测量方法,并给出了具体的测量实例,实现了大齿轮齿距误差的在机测量。     

小模数齿轮极坐标快速测量技术研究

为了解决小模数齿轮齿距、齿厚、齿轮偏心等参数的测量,利用非接触式距离传感器及直驱旋转平台构建了一个极坐标式测量系统。通过旋转平台的光栅信号控制距离传感器的触发,实现了被测小模数齿轮横截面数据的等角度采样。开发软件对获取到的数据进行处理,获得了齿距、齿厚、齿轮偏心等误差。试验表明,该系统可实现小模数齿轮上述参数的快速测量。     

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。     

CNC 大型内齿轮在机测量系统研究

针对大型齿轮的特点和在机测量的难点,研究开发了大型内齿轮在机测量的相关技术,建立了可测量大型内齿轮齿形、齿向及齿距误差的ＣＮＣ大型内齿轮在机测量系统。     

大齿轮在机测量关键技术分析

分析了国内外大齿轮测量技术现状，论述了在机测量的优越性及可行性，阐明了在机测量大齿轮齿形、齿向、齿距误差的关键技术。     

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。     

精密检齿心轴的误差分离方法

为提高测齿精度,分析了检齿心轴顶尖孔偏心对齿坯基准面和齿圈径跳测量的影响,通过精密测量拟合出检齿心轴两端的径跳曲线,从而获得偏心量的大小和方向,由此导出齿坯基准面偏摆和齿圈径跳测量的误差补偿表达式。最后通过实例测量详细阐述了检齿心轴偏心误差的分离方法与补偿方法。检齿心轴的误差补偿提高了测齿的精确度,为加工和测量1级(ISO1328:1997)精度超精密齿轮做好铺垫。     

Pitch deviation measurement of an involute spur gear by a rotary profiling system

This paper presents surface-profiling based gear pitch deviation measurement for an involute spur gear. A rotary profiling system, which consists of an air-bearing spindle and a displacement sensor with a diamond stylus, is employed to measure gear pitch deviation. In measurement of gear pitch deviation, an eccentric error between a gear axis and a motion axis of the rotary stage in the profiling system would affect accuracy of gear profile measurement. In this paper, at first, the influence of the eccentric error on measurement of gear pitch deviation is estimated in computer simulation based on a geometric model of the profiling system. After that, a new scanning method named “opposite-direction dual scanning method” is proposed so that a steep profile of gear flank surface with a local slope of up to 90° can be measured by the developed rotary profiling system. For compensating distortions in the measured gear tooth profile, which are induced not only by the eccentric error but also by a probe offset introduced by the proposed scanning method, a self-calibration and compensation method is applied. To verify the feasibility of the proposed method, measurement of gear pitch deviation of a master involute spur gear with a certificate data is carried out. Measurement uncertainty of the proposed method is also analyzed.     

渐开线测量蜗杆误差补偿原理的研究

齿轮整体误差测量的实质是在测量蜗杆与被测齿轮单面啮合的基础上,对齿轮转角变异进行检测而获取误差信息。测量蜗杆的误差成为影响齿轮整体误差测量精度的关键因素。提出在测量蜗杆制造精度一定的前提下,对其误差进行补偿,成为解决问题的关键。以圆矢量函数为工具,推出了误差条件下的渐开螺旋面方程,并以啮合线为媒介,建立了测量蜗杆误差补偿的数学模型。     

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。     

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。     

有运动偏心时滚齿过程的计算机仿真和实验分析

在进行滚齿的切削仿真程序设计中，其中最大的难点是对刀具和轮坯的空间关系和运动关系的描述和建模，尤其是存在误差因素时对刀具和轮坯之间运动关系的建模。就这个难点，讨论了正常滚齿过程的模型建立和误差因素的输入，重点提出了存在运动偏心时刀具和轮坯之间运动关系的数学建模，最后考察了周节累积误差和运动偏心量的关系。     

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.     

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。