一种齿轮双面啮合测量系统的设计

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(整理)双啮仪用标准齿轮设计探讨.

双啮仪用标准齿轮设计探讨在汽车变速器齿轮加工过程中(热处理前和热后)，为了保证齿轮啮合质量完全达到产品图样要求，目前我公司通常是在双啮仪采用标准齿轮与加工零件进行啮合，检查齿轮磕碰伤及控制中心距。

渐开线圆柱齿轮的综合检验一般可分为单面啮合、双面啮合和噪声综合检验三种。

其中双面啮合综合检验(简称双啮检验)广泛应用于大批量生产的齿轮检验。

双啮检验所用综合检查仪结构简单，操作和调整方便，测量元件容易获得，从双啮检验得到的中心距变动量曲线可快速获得加工机床、刀具、夹具和齿坯安装造成检验项目超差的信息。

虽然双啮检验只反映了齿轮的径向误差部分，但辅以切向误差方面的单向检验，仍可全面地评定齿轮的质量。

双啮检验时需根据被测齿轮和测量齿轮的法向变位系数计算双啮中心距。

我们可以从分析和实践应用出发，导出齿轮啮合条件及设计计算公式。

一、渐开线齿轮齿廓及传动比1.渐开线的形成(见图1)2.渐开线的性质1)发生线在基圆上滚过的长度等于基圆上被滚过的弧长，即;2)发生线与基圆的切点B 就是渐开线上K 点的瞬时速度中心，发生线BK就是渐开线在K点的法线，同时它也是基圆在B 点的切线;3)切点B是渐开线上K点的曲率中心，BK是渐开线上K 点的曲率半径。

离基圆越近，曲率半径越小;4)渐开线的形状取决于基圆的大小;5)基圆内无渐开线。

3.渐开线方程4.渐开线齿廓的啮合特点1)四线合一：啮合线、过啮合点的公法线、基圆的内公切线和正压力作用线四合一;2)中心距可分性：;3)啮合角不变;4)齿面的滑动，如图2所示。

二、双面啮合的啮合条件在传动过程中，各对齿轮的接触点，一定是落在两基圆的内公切线上。

这条线称之为啮合线，同时从渐开线的形成可知，这条线又是这些接触点的公法线。

双啮检验时的齿轮啮合状况与齿轮传动设计时一样，如图3所示。

被测齿轮1和测量齿轮2的两节圆相切并做无滑动的纯滚动。

所以两节圆齿距应相等，即。

被测齿轮的节圆齿厚应等于测量齿轮的节圆齿槽宽，或被测齿轮的节圆齿槽宽等于测量齿轮的节圆齿厚，。

齿轮测量中系统设计

齿轮测量中基座及径向滑架系统设计Gear measurement base and radial car-riagesystem design摘要齿轮测量仪器种类很多，可分为基本几何参数误差测量仪器、综合参数误差测量仪器和整体误差测量仪器。

基本几何参数误差测量仪器、能完成被测齿轮的齿形（渐近线）、齿向（螺旋线）、周节和齿厚等四项基本几何参数的测量。

双面啮合测量是一种大体模拟齿轮实际加工情况的测量方法，即所有误差综合地在径向上以中心距的变动量来起作用，所以能比较真实地反映齿轮实际加工中、齿轮与刀具的相对位置误差，这对工艺参数的调整提供了方便。

这种检验方法具有检验效率高的优点，但其不足之点在于从齿轮综合参数误差的测量结果中，要分析出周节、齿形等基本几何参数误差是困难的。

本设计主要针对从测量结果中做出对基本几何参数误差的分析，来设计基座及径向滑架，不仅能真实地反映齿轮实际加工中，齿轮与刀具的相对位置误差，也能分析出周节、齿形等基本参数误差。

关键词：万能齿轮测量仪径向滑架基座误差AbstractMany types of gear measuring instruments can be divided into basic geometric parameters of error of measuring equipment, integrated parameters of error of measuring instruments and the overall error of measuring instruments. Basic geometric parameters of error of measuring instruments, to complete the measured gear tooth (Asymptote), to the teeth (spiral), thick-section and teeth, such as the four basic geometric parameters measured.Measurement is a two-sided meshing gears roughly simulate the actual processing of the measurement method, that is, all integrated in the radial error on the distance to play a role in the movement, thetechnical parameters of the adjustment of the convenience. This test method has the advantage of high-efficiency test, but the point is that lack of comprehensive parameters of error of gear from the measurement results, it is necessary to analyze week festival, the basic geometric parameters profile error is difficult.The design mainly from the measurements made in the basic parameters of the geometric error of analysis, to design the base and radial sliding planes, not only can truly reflect the actual processing gear, the gear and the relative position of error tool can also analyze Week Festival, tooth, and other basic parameters error.Key words: Universal gear measuring instrument radial sliding planes the base error目录第一章绪论………………………………………………………………….错误！未定义书签。

实验11齿轮双面啮合综合测量

实验11 齿轮径向综合偏差的测量1．实验目的1.1 明确齿轮径向综合总偏差ΔFi″、一齿径向综合偏差Δfi″意义1.2 学会使用齿轮双面啮合检查仪及多用测微仪2．设备与器材2.1 齿轮双面啮合检查仪（简称双啮仪），标准齿轮及芯轴、刻度值为0.001mm千分表。

2.2 多用测微仪，包括位移传感器，微型打印机。

3．实验原理与方案如图11-1为双啮仪7及多用测微仪8（简称测微仪）测量示意图。

被测齿轮1和标准齿轮2分别固定在活动滑台3和固定滑台4上，在仪器弹簧拉力作用下两个齿轮双面接触。

当标准齿轮带动被测齿轮转动时，由于被测齿轮存在径向加工误差、齿形误差和基圆齿距误差等，使两齿轮中心距在双啮过程中发生微小变动，这种变动可由测微仪显示或打印，也可从千分表上读出。

所谓齿轮径向综合总偏差ΔFi″是指在被测齿轮一转范围内，双啮中心距的最大变动量；一齿径向综合偏差Δfi″是指在被测齿轮转过一个齿距角范围内，双啮中心距最大变动量。

测微仪是我室教师和技术人员共同研制开发的多用途测量仪器。

它既可以与双啮仪配套使用，测量ΔFi″和Δfi″也可以与其它仪器或部件配合使用，进行长度测量。

其测量原理是将位移传感器9采集的信号经放大、A/D转换输入到单片机中，数据处理后显示或打印结果。

图11-1 齿轮双面啮合综合检查仪测量示意图4．实验步骤、方法与注意事项4.1 打开测微仪电源开关，此时数码管显示为-999，微型打印10灯亮。

4.2 用120号汽油将被测齿轮1、标准齿轮2以及与之相配合的两个芯轴清洗干净，分别装在浮动滑台3和固定滑台4上。

4.3 顺时针方向转动手轮5，使标准齿轮2与被测齿轮1双面啮合，并推动浮动滑台3向左移动约2mm，使档板11与传感器9接触，锁紧手柄6。

4.4 先按测微仪“复位”键，再根据被测齿轮精度选择测微仪量程。

本仪器有±1000µm、±100µm、±10µm三种量程，一般采用±100µm量程。

直齿锥齿轮双面啮合仪的开发设计

直齿锥齿轮双面啮合仪的开发设计针对直齿锥齿轮的制造、检测现状，开发设计了这款双面啮合仪。

本文就这种双面啮合仪的工作原理、功能、结构设计方案及使用方法进行了阐述。

标签：直齿锥齿轮；测量；双啮仪；安装距0 引言近年来，在齿轮精度综合指标的检测方面，不断有新仪器（如齿轮整体误差检查仪，单啮仪等）研制出来。

这些仪器多数都是在传统双啮仪的基础上进行单片机、数字化、智能化改造，扩大了检测功能，提高了检测精度，但是价格也非常高。

检具对环境条件要求严格，操作复杂，故障率高，不易维修，适合在环境较好的检验室使用。

随着直齿锥齿轮的精锻技术的提高，为保证直齿锥齿轮精锻加工的成品率，在线检测势在必行。

双啮法尤其适用于技术能力及生产规模一般的工厂批量生产时作为现场测量与工艺监控。

这种检测更接近实际使用状态，能够比较全面地反映出齿轮的加工质量。

在齿轮制造加工现场，主要还是用传统的双啮仪进行齿轮质量检查。

1 开发设计双啮仪的意义（1）经济性好。

外购的双啮仪价格一般都在几万到几十万元之间，而本次研究开发的双面啮合仪总体制造成本大约在0.5万左右，这样可以大大节约成本。

（2）结构简单，性能可靠。

设计开发的圆锥齿轮双啮仪检具，采用最基本的定位、可靠的夹紧装置、摩擦阻力小的滚动导轨等结构，这些结构受工厂生产环境的影响非常小。

因此，双面啮合仪在进行直齿圆锥齿轮参数检测时，可以保证出厂的齿轮齿厚、安装距具有一致性。

（3）功能好。

双面啮合仪非常适合在线测量；它能够测出中心距的变化量；能读出单齿跳动和全齿跳动两个参数；它能够连续反映整个齿轮啮合点误差。

因此，双面啮合仪对直齿圆锥齿轮参数进行综合检测时能够更方便、准确。

2 双啮仪的设计2.1 设计要求与设计方案齿轮的双面啮合综合测量是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮作无侧隙的双面啮合转动时中心距的变动量。

双啮仪应该具备定位准确、读数精确的特点。

另外，由于这种检测基本上是百分之百检测，双啮仪还应装夹迅速、具有检测效率高的特点。

基于双面啮合多维测量原理的齿轮在线测量机

第30卷　第2期2009年2月仪器仪表学报Chinese Journal of Scientific I nstru mentVol 130No 12Feb .2009　收稿日期:2007212 Received Date:2007212　3基金项目:国家自然科学基金(50375006)资助项目基于双面啮合多维测量原理的齿轮在线测量机3石照耀1,汤　洁1,魏华亮2,高玉明2,刘长荣2(1　北京工业大学机电学院　北京　100022;2　哈尔滨量具刃具集团有限责任公司　哈尔滨　150040)摘　要:传统的齿轮在线测量机采用齿轮双面啮合测量原理,只能获得径向综合偏差,不能获取评定齿轮质量的关键指标的齿向精度信息(如螺旋线偏差)。

针对此难题,基于齿轮双面啮合多维测量原理,研制了新型的齿轮在线测量机。

介绍了该测量机的测量原理、齿向精度评定指标、系统组成及其关键技术。

本测量机是针对大批量成品齿轮的现场快速检测需求而研制的新型齿轮测量仪器,其突出特点是在被测齿轮与测量齿轮啮合一转的过程中,可同时获得径向综合偏差及齿轮齿向精度信息。

关键词:齿轮;双面啮合;齿向偏差;快速测量中图分类号:TH132.413 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460.4030Gear i n 2li n e m ea sur i n g mach i n e ba sed on double 2fl ankgear rolli n g test w ith m ulti 2degrees of freedomShi Zhaoyao 1,Tang J ie 1,W ei Hualiang 2,Gao Yum in 2,L iu Changr ong2(1College of M echanical Engineering and A pplied Electronics Technology,B eijing U niversity of Technology,B eijing 100022,China;2Harbin M easuring &Cutting Tool Group Co .L td .,Harbin 150040,China )Abstract:Traditi onal double 2flank gear r olling tester can obtain the radial composite deviati ons of the gear,but it ishard t o obtain axial deviati ons (helix,taper,etc .)of the gear t o be measured .Gear in 2line measuring machine (G MM )based on the p rinci p le of double 2flank gear r olling ins pecti on with many degrees of freedom s olves the p r ob 2le m.This paper p resents the measure ment p rinci p le,axial deviati on assessing method,configurati on and the critical techniques of gear in 2line measuring machine (G MM ),which is a ne w machine devel oped according t o the demand of high 2s peed ins pecti on in mass 2p r oducti on gear workshop s .The str ong feature of the G MM is that the radial com 2posite deviati ons and helical deviati ons of the gear can be assessed in one turn during high 2s peed ins pecti on .Key words:gear;double 2flank;helical deviati on;high 2s peed ins pecti on1　引言齿轮质量是影响整机性能的关键因素之一,因此,诸如美国的车辆齿轮的行业质量标准规定,应对成品齿轮进行100%的测量,以满足对其质量的要求。

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ｅｅｔｆａｕａｔｒｇｏｅａｃｓＣ］ＥＥＩｔｒｏｆｎＲｂｔｓｎｆｃｏｎｆｃｉｌｎｅ［．ＩＥｎｎｏｏｃｄｆｍｕｎｔｒｅｃｏｉａ
Ａｕｏｔｏｔｍａｉｎ，１９９３：１４－１０．１２
和工程机械当中。例如煤矿机械中的掘进机就大量采用各种不同类型的齿轮零部件。如果这些齿轮在制造
ｔｅｅｄｆｃｓｈｓｅｅｔ．
Ｋｅｗｏｄｓｙｒ：ＧｅｒＲａｉｌＣｏｏｉｒｒＤｏｂｅｌｎｌｉｇａ；ｄａｍｐｓｔＥｒｏｓ；ｕｌ－ｆｋＲｏｌｎｅａ
齿轮传动是一种重要的机械能量与信息的传递形式，齿轮产品广泛应用于各种自动控制设备、器仪表仪
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｓｐａｅｉｃｓｅｅｒｅｏｓｍｅｓｒｎｙｔｍａｅｎｄｕｌ —ｆａｋｒｌｉｇｔｓｔｏｉｐｒｄｓｕｓｓａｇａｒｒａｕｉｇｓｓｅｂｓｄｏｏｂｅｌｎｏｌｎｅｔｍｅｈｄ．Ｔｈｓｓｓｉｙ — ｔｒａｅｕｅｏｍｅｓｒｎｎｌｚｈｅｒｒｄａｏｅｃｎｂｓｄｔａｕｅａｄａａｙｅｔｅｇａａｉｌｃｍｐｏｉｅｅｒｒ．Ｔｈｕｈｒｓｅｉｃｌｙｒｐｅｎｓｔｒｏｓｅａｔｏｐｃｆａｌｅｒ — ｉｓｎｓｔｅｏｅａｉｎｌｐｉｃｐｅｙｔｍｔｕｔｒｎａｕｉｇｍｅｈｄｆｏｂｔｓｅｔｆｈｒｗａｅｅｔｈｐｒｔｏａｒｎｉｌｓｓｓｅｓｒｃｕｅａｄｍｅｓｒｎｔｏｒｍｏｈａｐｃｓｏａｄｒＩ
ＷＡＮＧｉＫａ ① ＬＵ ② ＩＢｏ
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③ 哈电集团阿城继电器股份有限公司，黑龙江哈尔滨１００）５３２
摘要：详细讨论了一种基于双面啮合测量原理的齿轮误差测量系统，系统主要用于齿轮径向综合误差的该
测量与分析。从硬件和软件两方面详细阐述了该系统的工作原理、系统结构和测量方法，以及计算
ａｄｓｆｗａｅ，ｅｐｃａｌｎｈｗｏｕｅＩｅｈｔｍｐｏｅｔｅｍｅｓｒｎｒｃｓｏｎｈｎｌｓｓｏｈｎｏｔｒｓｅｉｌｙｉｏｔｓＴｔｃｏｉｒｖｈａｕｉｇｐｅｉｉｎａｄｔｅａａｙｉｆｔｅ
机技术在提高齿轮测量精度和对测量数据进行分析方面的应用，特别是确定齿轮毛刺的位置和大小，以便于齿轮的返修。关键词：齿轮径向综合误差双面啮合
中图分类号：Ｈ１２Ｔ２文献标识码：Ｂ
Ｄｅｉｎｏｅｒｄｕｌ－ｌｎｏｌｇｍｅｓｒｙｔｍｓｇｆａｇａｏｂｅｆｋｒｌｎａｕｅｓｓｅａｉ
ｉｇＴｃｎｌｇ，０１１８：７ — ８－ｎｅｈｏｙ２０（０）２８２５ｏ
［］７莫凡芒，孙庆鸿，陈南，．密机床半主动隔振系统多目标优化等精［］制造技术与机床，０５１：０４．Ｊ．２０（）４－２
［］２杨国哲，王伟，巩亚东，．于虚拟车削加工中的粗糙度预测的研等关究［］组合机床与自动化加工技术，０４１：一１Ｊ．２０（）９Ｉ．［］３盖玉先，申．董亚微米超精密车床振动的神经网络控制［ｊ高技术Ｊ．
工艺与检测ｎｇａ０ｙｎｌｄ０
一
种齿轮双面啮合测量系统的设计
王锴① 刘波② 管晓光① 李帅③ 邵文冕①
（黑龙江科技学院工程训练与基础实验中心， ① 黑龙江哈尔滨１０２；５０７ ② 哈尔滨智达测控技术有限公司，黑龙江哈尔滨１０７；５０８
ｄｔｎｌｉｈｏａｉｎａａｕｒｆｔｅｇａｅｅｔａｌａｈｎｔｕｔｎｓｏｏｔｏｒｃａａｉｃｕｄｎｇｔｅｌｃｔｏｎｄｍｅｓｅｏｈｅｒｄｆｃｓｓｗｅｌｓｔｅｉｓｒｃｉｆｈｗｏｃｒｅｔＩｏ