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東莞齒輪生產廠家簡析齒輪全諧波誤差分離技術!


東莞齒輪生產廠家闡述隨著科學技術的迅速發展,對于齒輪的測量提出了越來越高的要求。現在,1 ~3級測量準確度的圓柱齒輪己由長春光學精密機械研究所制造出來。但是,目前國內外的齒輪測量儀器最高只能測量2~5級的圓柱齒輪。

1970年我國首先研究出“齒輪單面嚙合整體誤差測量技術1.它的優點是測量時被測齒輪與測量齒輪(或測量蝸桿)單面嚙合,測量過程更接近于使用過程,測量結果能連續地反映出整個齒輪所有嚙合點上的誤差(包括切向誤差和徑向誤差),能更充分地反映齒輪的傳動質量。當利用其間齒測量法時還可測量齒形誤差。但是,這種測量技術只能測量到5級準確度圓柱齒輪的齒形誤差。為此,我們在研究齒輪單面嚙合整體誤差測量技術的基礎上提出了三點法齒輪全諧波誤差分離技術134.這種技術是在一臺光柵式齒輪單面嚙合整體誤差測量儀上實現的。東莞齒輪生產廠家它用儀器齒輪動光柵處安裝的三只靜光柵讀數頭與測量蝸桿動光柵處安裝的一只靜光柵讀數頭拾取的信號分別比相,在被測齒輪轉動中用三點法進行誤差分離,便能分離開儀器軸系測量鏈的系統誤差和被測齒輪的全諧波誤差,因而能滿足上述的測量要求。從而使新一代超精密齒輪整體誤差測量儀的測量不確定度可以從微米級提高到納米級的水平。
2測量原理2.1齒輪單面嚙合整體誤差測量技術收稿:200卜08-01西北工業大學,教授,男,70歲,71007為在極坐標中齒輪的漸開線齒廓。從的幾何關系中,可得基圓半徑,Mm;:―漸開線展開角,rad;―漸開對表示在極坐標中齒輪的單嚙誤差曲線。
將式(3)展開成傅里葉級數,即傅里葉系數。式(4)可用于諧波分析。
(或基圓的切向綜合誤差曲線)示于在直角坐標中單嚙誤差曲線圖中:AF.一切向綜合誤差,Mm;今一齒切向綜合誤差,Mm;a齒輪壓力角。
為了能測出齒輪各齒的全齒形誤差,可以利用齒輪單面嚙合整體誤差測量技術的間齒測量法。在間齒測量法中,采用多頭(雙頭或三頭)測量蝸桿作測量元件。這種測量蝸桿只留下一個頭作工作齒面,別的頭的齒面磨低,不參與嚙合。因此,測量蝸桿和被測齒輪實際上是間齒嚙合。這樣可使重合度小于1因而可在全齒高上整體誤差曲線進行嚙合,測出全齒形誤差曲線(包括測量元件和齒輪的頂刃嚙合誤差曲線)見。
東莞齒輪生產廠家闡述,除能讀出(切向綜合誤差)f(一齒切向綜合誤差)外,還可讀出APp(齒距累積誤差)今Pt(齒距偏差)今>(齒形誤差)和今Pb(基節偏差)等誤差項目的誤差值。
然而,現在使用的齒輪單面嚙合整體誤差測量儀由于儀器軸系測量鏈誤差(包括測量蝸桿誤差、光柵傳感器誤差、軸承回轉誤差等)的存在,它們都不能滿足齒輪精密測量的要求。例如,目前國內制造的CD320G―C型光柵式齒輪單面嚙合整體誤差測量儀、CZ450型齒輪整體誤差測量儀只能測量到5級準確度圓柱齒輪的齒形誤差;德國制造的891E型漸開線檢查儀、瑞士制造的SP60型漸開線檢查儀也只能測量到2級準確度圓柱齒輪的齒形誤差。為此,我們在研究齒輪單面嚙合整體誤差測量技術的基礎上提出了三點法齒輪全諧波誤差分離技術來滿足齒輪精密測量的要求。
2.2三點法齒輪全諧波誤差分離技術2.2.1測量原理在一臺光柵式齒輪單面嚙合整體誤差測量儀上,分離齒輪全諧波誤差的三點法測量原理示意圖見。在中,O為齒輪動光柵處的三只靜光柵讀數頭(A、B和C)軸線的交點,以O為極點,靜光柵讀數頭A的軸線為極軸OX建立極坐標系。
靜光柵讀數頭A與B之間的夾角為5A與C之間的夾角為7,OP為向徑,0為極角,Y為基圓半徑。設g(0)為被測齒輪的全諧波誤差,s(0)為儀器軸系測量鏈的系統誤差。
東莞齒輪生產廠家測量時儀器工作臺順時針方向旋轉,三點法測量原理示意圖A、B、C三只靜光柵讀數頭分別與測量蝸桿動光柵處安裝的一只靜光柵讀數頭通過三只相位計比相,由每只相位計輸出的合成誤差為三只相位計輸出的合成誤差經A/D轉換后,式(5)、式(6)和式(7)的離散化形式為(S2n)s;qq/s為不可約的真分數,且q=)sin(2:n/t)的影響后,可得利用傅里葉變換的平移特性,對式(1)兩邊作離散傅里葉變換,得y1.當W(k)乒0并且p/s和q/s都是不可約時,由離散傅里葉反變換,可得被測齒輪的全諧波誤差為將g(n)代入式(8),可得儀器軸系測量鏈的系統誤差為離散傅里葉反變換廣i廣1
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