齒輪測量技術新進展
2012-12-26
目前常用的齒輪精度測量方法有兩種，一種是齒輪嚙合試驗法，用以判斷一對齒輪副的回轉傳動性能；另一種是幾何解析測量法，它將被測量齒輪實際齒面形狀和理論值進行比較測量。齒輪大多為漸開線齒輪，其測量原理和非漸開線齒輪的測量原理是不同的。
由大阪精機承擔制造的高精度CNC齒輪測量儀，其測量精度(重復性)為0.2～0.3μm，我們進行了如下技術開發：
(1)上下頂尖采用氣浮軸承，提高了主軸回轉精度；
(2)主軸氣浮軸承中內裝有高精度圓光柵，提高了輸出性能；
(3)齒形和齒向的測量滑座都采用了氣浮導軌，提高了測量運動性能；
(4)采用激光測長儀來檢查誤差，測量放大倍數可達10000倍。
目前，該儀器已安置于日本電氣通訊大學內，進行儀器測試、數據采集，以分析測量的不確定度。
非漸開線齒輪的測量
在所討論的漸開線齒輪齒面的檢測中，其檢測儀器主軸的回轉和測頭的直線運動均采用CNC控制以實現同步，而非漸開線齒形的齒輪，特別是錐齒輪等，其齒面形狀是三元函數的，測量時，必須將實際齒面的坐標位置和預先計算出來的理論齒面三維坐標值進行比較測量。準雙曲面齒輪齒面的測量以及用測量的結果來評定準雙曲面齒輪的性能就是一典型事例。
作為齒輪性能分析的實例，基于上述采用準雙曲面齒輪測量儀的齒面測量結果進行嚙合模擬仿真的相關技術介紹如下。
在該仿真中，基于準雙曲面齒輪副的齒面測量數據，是相對于大齒輪理論齒面的誤差和相對于小齒輪齒面的共軛齒面的誤差二者合成的結果，是求出的齒輪副總的齒面誤差——稱其為相對齒面誤差。然后再求出嚙合瞬間接觸點的軌跡。在嚙合區的一個齒距內，按照各個接觸點周圍5μm嚙合間隙范圍來預測齒面的接觸形狀。進而求出基于相對誤差的回轉傳動誤差(運動誤差)。利用富里哀變換，可求得傳動誤差的1～6次嚙合諧波分量。
來源 電能質量分析儀 http://m.for815.cn/
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