齿轮齿距偏差两种测量原理下的对比实验研究

齿轮齿距偏差两种测量原理下的对比实验研究齿轮齿距偏差是评定齿轮传动性能的重要指标之一,在齿轮精度等级标准中齿距偏差是齿轮精度的必检项目之一。齿轮齿距偏差测量可分为绝对测量法和相对测量法,目前国内外对于常规齿轮一般采取绝对测量法,但随着被测齿轮模数和直径的增大,绝对测量法的分度误差也随之增大,导致测量精度下降,因此一般认为大型齿轮齿距偏差测量时,采用相对测量法。

基于绝对测量法和相对测量法的研究,国内外都分别进行深入的定性分析研究,但对于同一测量设备进行定量地对比分析研究,尚未开展过。因此,开展绝对法和相对法测量精度的对比研究,显得尤为重要。

本文基于CNC齿轮测量中心,对现有实验平台进行了改造,实现了齿轮齿距偏差的绝对法和相对法同步测量,开展了渐开线直齿圆柱齿轮齿距绝对测量法和相对测量法的对比测量实验研究。本文的主要研究内容如下:(1)通过分析齿轮齿距偏差的绝对测量法和相对测量法的测量原理,基于CNC齿轮测量中心给出了绝对法和相对法的偏差计算公式,结合现有CNC齿轮测量中心现有的结构,确定了对比实验平台的改造方案。

(2)根据对比实验平台的改造方案,分别进行了机械、电气结构的改造。通过实验,对电气结构的测头系统的线性度以及测头噪声进行了检测,证明改造后的机械和电气结构的指标可以满足齿距偏差两种方法的对比实验测量的要求。

(3)基于Visual C++6.0对CNC测量中心测量系统的软件结构进行了修改,通过修改程序中的测量采样动作和误差计算公式,能够实现绝对法和相对法的同步测量,实现了数据的准确采集与分析处理。(4)对标准渐开线直齿圆柱齿轮采用两种不同的测量方法,在同一台CNC齿轮测量中心,并在同样机械、电气的精度条

件下进行了多次重复测量,从而计算出各自单个齿距偏差、齿距累积总偏差的测量不确定度,对测量结果进行了定量对比分析。