锥齿轮测量技术的最新进展

综述了锥齿轮测量技术的发展现状 ,重点介绍了近年来国内外锥齿轮整体误差测量方法和仪器。我国自行开发的啮合式点扫描锥齿轮整体误差测量仪 ,适合批量生产锥齿轮的测量 。

螺旋锥齿轮切齿调整参数的精确反调

针对螺旋锥齿轮齿形误差难以精确修正的问题,在国产3906型齿轮测量中心上,采用坐标测量法获得了螺旋锥齿轮的齿面形状;提出进行齿深控制的锥齿轮测量齿面切齿调整参数非线性最小二乘优化反调方法,并建立了反调优化的数学模型;采用该方法对磨齿后的某弧齿锥齿轮小轮进行反调计算,结果表明该方法能较为精确地获取锥齿轮副的切齿调整参数。

航空弧齿锥齿轮齿面坐标测量的数据处理

针对复杂的航空弧齿锥齿轮齿面的误差测量,利用无转台、无专用软件系统的常规的三坐标测量仪,基于微分几何和空间啮合理论,准确地表达了理论齿面,高效处理了齿面测量数据,精确地反映了齿面的加工误差、加工变形、安装误差等因素综合产生的齿面误差,为制造高精度的航空弧齿锥齿轮提供了有效的手段。以两对航空弧齿锥齿轮为例,分别对专用格里森软件计算得到的齿面数据和常规的三坐标测量仪实测的齿面数据进行了数据处理,验证了本文方法的有效性和可行性。

螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量

为了在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机上实现大轮齿形误差的在机测量,对大轮齿形误差的在机测量方法进行了研究。基于齿轮坐标系与机床坐标系之间的关系,建立了将齿面离散点坐标及法矢从齿轮坐标系转换到机床坐标系的方法。根据大轮的齿面几何特征,建立了大轮齿形误差的在机测量方法以及测量流程。根据在机测量得到的测球球心空间坐标,运用曲面拟合技术和最优化算法,计算了实际齿面相对于理论齿面沿各离散点法矢方向的齿形误差值。通过对比在机测量和齿轮测量中心的齿形误差测量结果,验证了螺旋锥齿轮大轮齿形误差在机测量方法的正确性。

基于展成原理的大规格螺旋锥齿轮在机测量

对大规格螺旋锥齿轮齿形误差的在机测量方法进行了研究。分析了齿轮测量中心和CMM测量齿形误差的原理及其存在的问题。根据螺旋锥齿轮齿面的数学模型,运用矢量运算的方法,给出了齿面各离散点在其展成位置时径矢和法矢的计算方法。根据YK20100型数控螺旋锥齿轮磨齿机在机测量系统的模型,提出了基于展成原理的齿形误差测量方法,可以采用较小直径的球形测头无干涉地完成全齿面的测量。基于AutoCAD的二次开发功能,编制了在机测量仿真系统,仿真测量结果与实际磨齿加工后经M&M Sigma 7齿轮测量中心检测得到的结果一致,验证了在机测量方法的正确性。

齿轮精度理论和测量技术的发展

介绍了齿轮精度理论和齿轮测量技术的发展现状,重点探讨了由我国创新的齿轮整体误差精度理论和齿轮整体误差测量技术的发展及其在微小齿轮测量中的应用。

齿轮副整体误差及其获取方法

针对传动误差在研究和评价齿轮传动质量中的一些局限性,从我国首创的齿轮整体误差测量技术入手,提出了齿轮副整体误差的概念.依据空间解析几何和齿轮啮合原理建立了齿轮副整体误差的数学模型,应用误差作用原理从微观角度推导了齿轮副整体误差与主、从动轮的齿轮整体误差的关系,定义了齿轮副整体误差曲线的基本组成单元,给出了理论单元齿轮副整体误差曲线的解析方程,在建立的接触面坐标系中推导了单元齿轮副整体误差曲线的基本算法;然后详细介绍了齿轮副整体误差的获得方法和具体计算过程,并在齿轮整体误差测量仪CZ450的硬件基础上开发了齿轮副整体误差测量系统,给出了测量实例;最后在与传动误差比较的基础上,分析了齿轮副整体误差的优点.

基于全齿廓信息的齿距偏差快速测量方法

齿距偏差直接影响齿轮传动的性能,一直是最受重视的齿轮精度指标之一。如何快速、准确地获取中等精度齿轮的齿距偏差是汽车齿轮行业亟待解决的关键问题,但传统方法存在测量效率低、重复性差等不足。所提方法采用齿廓偏差曲线的全部信息作为齿距偏差的评价依据,采用统计分析方法定义和计算齿距评价新指标,克服了传统方法使用小样本和极值法进行齿距偏差评价的不足。所提方法可充分利用齿轮测量数据,具有评价指标值对随机误差不敏感、重复测量结果一致性好、评价结果与齿轮实际使用性能之间相关性更加紧密的特点。在汽车齿轮快速测量机上通过实际测量实验验证了新方法的使用效果,齿距测量速度高达0.3 s/齿面时仍具有很高的重复测量精度。

高阶椭圆锥齿轮齿距误差的三坐标测量方法

为验证高阶椭圆锥齿轮副设计及加工的正确性,针对高阶椭圆锥齿轮插齿包络法加工得到的齿轮实体,提出高阶椭圆锥齿轮齿距误差的三坐标测量法。根据齿轮啮合原理,建立该锥齿轮齿距误差测量评价的数学模型。采用三坐标测量法,通过对高阶椭圆锥齿轮样件的实际测量,分析处理三坐标测量机上获得的坐标点集,从而获得理想元素。经数据处理后可以分析得到非圆锥齿轮的节曲线拟合曲线、单个齿距误差以及齿距累计误差。测量分析结果与理论计算结果基本吻合,表明所建立的高阶椭圆锥齿轮齿距误差评定方法是可行的。

锥齿轮测量的误差分离法

针对现行锥齿轮误差测量中存在的问题,提出了新的测量方法——误差分离法,即利用齿面粘贴金属丝制作特殊标准齿轮测定锥齿轮的误差。阐述了该方法的原理,分析误差来源并通过实验对该方法的可行性加以验证。

锥齿轮单项误差测量仪器的研制

针对现行锥齿轮误差测量中存在的问题,研制了数控式锥齿轮单项误差测量仪,实现了对锥齿轮单项误差的高效精密测量.介绍了仪器的工作原理及构成,阐述了锥齿轮单项误差的测量与误差的评定方法,通过对齿距测量和传统的齿圈跳动测量的对比分析,提出了由齿距偏差计算齿圈跳动的方法,并给出了相应的数学模型.

齿轮整体误差测量过程的数字仿真

在点啮合副误差与变异关系方程基础上，建立了蜗杆式齿轮整体误差测量的数学模型，采用解析手段对测量过程误差与变异关系进行数字仿真，研究啮合点位置变异及其对转角变异的影响，给出法向误差影响下啮合点位置变异及转角变异的解析式，并得出相关结论。

齿轮整体误差测量中齿廓评价区域确定方法

确定齿轮整体误差曲线上齿廓评价区域的准确位置是影响整体误差测量精度的关键问题,也是几十年来困扰整体误差推广的难题。提出应当区分整体误差单元曲线上不同阶段数据的可信度,在此基础上提出一种以啮出阶段数据为主确定齿廓评价区域的新方法。为验证新方法的正确性和有效性,进行标准齿轮和产品齿轮在不同转速下的测量试验,对比分析了由三种不同方法获取的单元起点位置的一致性。试验数据表明新方法得到的单元起点位置一致性较好,可满足汽车齿轮快速测量的要求,尤其在测量产品齿轮时,新方法的效果优于传统的互相关函数法。

齿轮整体误差测量过程的平差效应

提出整体误差测量过程存在“平差效应” ,其实质为曲率干涉。试验验证渐开线齿轮凸齿形上确实存在局部凹状。给出了整体误差测量发生平差效应的解析条件 。

锥齿轮测量技术的发展及锥齿轮的局部互换性

分析了锥齿轮测量技术的发展现状及各种测量方法的特点,并提出了锥齿轮局部互换性的概念。

微小齿轮整体误差精密测量新技术

提出一种差动式啮合滚动点扫描微小齿轮测量新技术。即在测量时采用双向传动测量方式,同时被测微小齿轮和精密测量元件仍然必须保持单面啮合滚动,但是允许被测微小齿轮的圆周位置值可以相对于轴系圆光栅的圆周位置值有差值地变动。检测出该相对角位移差值(即"差动测量"),经数据处理后,得到微小齿轮的整体误差,最终实现批量微小齿轮单项几何精度和综合传动精度的测量。

基于三坐标测量的法向圆弧锥齿轮的误差评定

法向圆弧螺旋锥齿轮传动是一种新的锥齿轮传动形式.为了验证这种传动副设计及加工的正确性,提出一种基于三坐标测量数据的误差评定方法.首先建立误差评定的数学模型,对在三坐标测量机上获得的廓面坐标点集进行有效数据的提取,进而获得理想要素,并分离出齿形带与齿向带数据,经处理得到其齿形与齿向误差信息.通过对样件的实际检测,验证了这一方法的正确性与技术的可行性.

齿轮整体误差测量系统的重构

Windows操作系统已得到普遍使用,而目前我国齿轮整体误差测量仪的软件操作环境仍为DOS平台,已不适应时代的发展。本文针对此,以CZ-450齿轮整体误差测量仪为例分析了该类仪器的测量原理,提出了仪器由DOS向Windows操作平台升级的系统硬件构建方案、实现方式和测量软件的更新目标及开发架构。

斜航式法向圆弧锥齿轮的测量与误差评定

斜航式法向圆弧锥齿轮是基于Bertrand共轭曲面原理而研制的一种新的锥齿轮传动形式。其特点为承载能力高 ,且十分便于采用指状或盘状铣刀在普通机床上进行成型法加工。为了验证这种传动副设计及加工的正确性 ,提出一种基于三坐标测量机的数据测量与误差评定方法。其原理是根据建立的数学模型 ,对三坐标机上测出的锥齿轮廓面的坐标点集进行有效数据的提取 ,进而获得理想要素 ,并分离出齿形带与齿向带数据 ,经处理得到其齿形与齿向误差信息。通过对样件的实际检测 。

锥齿轮测量原理以及测量仪器最新进展

简要综述了锥齿轮测量方法的发展历史以及测量仪器的现状,介绍了各种测量仪器的优点以及不足之处。最后介绍了本作者发明的一种新的误差测量仪的测量原理和测量误差表示。