齿轮测量技术新进展
2012-12-26
目前常用的齿轮精度测量方法有两种，一种是齿轮啮合试验法，用以判断一对齿轮副的回转传动性能；另一种是几何解析测量法，它将被测量齿轮实际齿面形状和理论值进行比较测量。齿轮大多为渐开线齿轮，其测量原理和非渐开线齿轮的测量原理是不同的。
由大阪精机承担制造的高精度CNC齿轮测量仪，其测量精度(重复性)为0.2～0.3μm，我们进行了如下技术开发：
(1)上下顶尖采用气浮轴承，提高了主轴回转精度；
(2)主轴气浮轴承中内装有高精度圆光栅，提高了输出性能；
(3)齿形和齿向的测量滑座都采用了气浮导轨，提高了测量运动性能；
(4)采用激光测长仪来检查误差，测量放大倍数可达10000倍。
目前，该仪器已安置于日本电气通讯大学内，进行仪器测试、数据采集，以分析测量的不确定度。
非渐开线齿轮的测量
在所讨论的渐开线齿轮齿面的检测中，其检测仪器主轴的回转和测头的直线运动均采用CNC控制以实现同步，而非渐开线齿形的齿轮，特别是锥齿轮等，其齿面形状是三元函数的，测量时，必须将实际齿面的坐标位置和预先计算出来的理论齿面三维坐标值进行比较测量。准双曲面齿轮齿面的测量以及用测量的结果来评定准双曲面齿轮的性能就是一典型事例。
作为齿轮性能分析的实例，基于上述采用准双曲面齿轮测量仪的齿面测量结果进行啮合模拟仿真的相关技术介绍如下。
在该仿真中，基于准双曲面齿轮副的齿面测量数据，是相对于大齿轮理论齿面的误差和相对于小齿轮齿面的共轭齿面的误差二者合成的结果，是求出的齿轮副总的齿面误差——称其为相对齿面误差。然后再求出啮合瞬间接触点的轨迹。在啮合区的一个齿距内，按照各个接触点周围5μm啮合间隙范围来预测齿面的接触形状。进而求出基于相对误差的回转传动误差(运动误差)。利用富里哀变换，可求得传动误差的1～6次啮合谐波分量。
来源 电能质量分析仪 http://www.cafa100.cn/
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