齿轮综合测量方法

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1.2 常用测量方法及仪器
被测齿轮 摩擦盘1
标准齿轮 摩擦盘2
摩擦盘式单啮仪 德国Mahr896、日本大阪精机OFR-20
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齿轮1 带动器 主轴1
测振 传感器 2010-04-25
主轴2 带动器
齿轮2
测振传感器 阻尼器
速比运算 运算放大 相敏整流
记录器
2010年全国齿轮精度、误差分析、测量及量具量仪最新技术培训及研讨 会
齿轮综合测量
报告人：汤 洁 指 导：石照耀
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齿廓测量
分析式测量
螺旋线测量
齿距测量
齿
轮
测
径向综合
量
功能式测量
切向综合
整体测量
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综合测量作为齿轮测量主要检验方式之一，以齿 轮精度理论的误差运动学为基础的，将齿轮看作 刚体, 认为齿轮不仅是几何体, 也是个传动件, 并认为齿轮误差在啮合运动中是通过啮合线方向 以啮合线增量来影响齿轮的传动特性, 因此啮合 运动误差反映了齿面误差信息。
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮螺旋线偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮重合度的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
1.4.2 斜齿圆柱齿轮
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
这种单啮仪由于不需和轴系严格同轴安装测角装置、分辨率高等优 点，一开始就受到很多国家的重视，但它并没有成为广泛应用的产 品，其主要有两个原因，一是受地震仪固有频率的限制；二是地震 仪直接感受速度变化，测量角度时需要精密标定。
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1.2 常用测量方法及仪器
标准蜗杆
带动胶带轮 胶带
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1.1 误差项定义
切向综合偏差
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1.1 误差项定义
切向综合偏差
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1.2 常用测量方法及仪器
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1.2 常用测量方法及仪器
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单面啮合测量
摩擦盘式 惯性式 光栅式 磁分度式 ……
相，各路先经分频器分频，保证两路信号频率相等，比相后的相位差就
是被测齿轮的偏差。
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1.2 常用测量方法及仪器
磁分度式单啮仪
捷克 TOS TosMo-200；捷克 Stepanek IMO
在光栅式单啮仪发展的同时，也出现了其它原理的单面啮合检 查仪，如采用磁分度式单啮仪。日本在大型该齿机工作台上， 加工出精密圆磁栅系统，用其测量转角来实现大齿轮单啮测量。 磁分度式单啮仪与光栅式单啮仪的差别是以录有磁波的磁盘代 替光栅盘，用磁头代替指示光栅，构成单啮仪的标准发讯装置 进行偏差测量。 根据仪器对电磁感应信号的处理方法不同，磁分度式单啮仪可 分为分频式和差频式两种。
直齿轮
斜齿轮
重合度的影响
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1.5 应用举例
缺陷的识别和定位
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
1.4.1 直齿圆柱齿轮
直齿轮齿廓偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮齿廓偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮齿距偏差的影响
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齿轮综合测量的情形和在实际使用中的情形比较 接近，所反映的是齿轮在工作时所出现的各要素 偏差的综合结果。因此，相对于单项测量，综合 测量能比较全面地说明齿轮的使用质量。
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主要内容
1 单啮测量 2 双啮测量
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1 单啮测量
1.1 误差项定义 1.2 常用测量方法及仪器 1.3 误差曲线分析及数据处理 1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测 1.5 应用举例
小皮 电 带轮 机
蜗
被
杆
Байду номын сангаас
测
齿
轮
齿
蜗轮
轮
光 栅 头
标准蜗杆
高放 齿数
光栅头
整形 分频 比
定标
相 滤波器 记录器
器 低放 头数
整形 分频
光栅式单啮仪
首台光栅式单啮仪由英国工程实验室研发
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1.2 常用测量方法及仪器
光栅式单啮仪
六十年代，随着光电技术的应用，精密测角技术得到了飞速发展，给单 面啮合技术中理论啮合运动的实现开拓了新的途径，到了六十年代末， 应用光栅测角的光栅式单啮仪就投放市场，据有关资料报道，英国米克 伦公司于1967年就成功开发了光栅式单啮仪。该仪器光栅由当时英国工 程实验室（NEL）开发，精度达2秒。除此之外还有Klingelnberg生产的 PSKE-900光栅式单啮仪。该类单啮仪的出现，不仅使精度得到了提高， 而且能实现各种速比的齿轮传动偏差测量，还具有测量锥齿轮副、蜗轮 副的传动偏差的功能。
我国六十年代北京量具刀具厂等单位成功开发了采用测量蜗杆的单啮仪
CD-320G，其测量原理是以理想的测量蜗杆代替测量齿轮，在测量蜗杆
和被测齿轮的轴上分别安装圆光栅盘，由电动机驱动蜗杆带动齿轮传动。
传动时，两光栅盘经指示光栅产生莫尔条纹，黑白莫尔条纹亮度的变化
由光敏元件接受转换成电脉冲信号。为使两路光栅讯号能输入相位计比
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1.2 常用测量方法及仪器
英国 Huddersfield 大学
光光光光光
光光光光 光 光 G2 光 光 光 M2
光光光 光 光
光光光光
光 光 光 M1
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光 光 G1 光光
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1.3 误差曲线分析及数据处理
美国 NASA
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摩擦轮
变
速
电
箱
机
惯性式单啮仪
首台惯性式单啮仪 由德国
亚琛工业大学研发
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惯性式单啮仪（地震式单啮仪）
成都工具研究所研制的地震式单啮仪的测量原理是在被测齿轮和测 量齿轮的轴上，分别安装扭转振动传感器。被测齿轮存在偏差时， 将使齿轮副传动不均匀，也就是齿轮传动的角加速度不等于零。这 时，传感器中传动绝对均匀的质量块相对同轴的齿轮产生角位移， 此角位移再经传感器中的电感仪转化为电信号。两路电信号经加法 器处理，放大后由记录器记录，便得到被测齿轮的偏差。