錐齒輪測(cè)量技術(shù)的最新進(jìn)展

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1、錐齒輪測(cè)量技術(shù)的最新進(jìn)展錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)、直升飛機(jī)、機(jī)床及電動(dòng)工具制造業(yè)中，得到了廣泛的應(yīng)用。不同的用途對(duì)錐齒輪性能質(zhì)量的要求也不同，歸納起來(lái)包括：①有良好的接觸區(qū)，能可靠的傳遞動(dòng)力扭矩；②有良好匹配的幾何形狀，能平穩(wěn)的傳遞運(yùn)動(dòng)，從而保證載荷均勻、傳動(dòng)平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低工廠通常采用雙嚙儀及檢測(cè)接觸斑點(diǎn)的滾動(dòng)檢查儀來(lái)控制錐齒輪的質(zhì)量，但實(shí)際上很難精確判定錐齒輪的使用性能。　　錐齒輪的精度測(cè)量方法和圓柱齒輪類(lèi)同，通?？煞譃槿N：①坐標(biāo)式幾何解析測(cè)量法。即把錐齒輪作為一個(gè)幾何實(shí)體，對(duì)其幾何元素分別進(jìn)行單項(xiàng)幾何精度的測(cè)量；齒輪測(cè)量中

2、心是其主要測(cè)量?jī)x器。②嚙合式綜合精度測(cè)量法。即把錐齒輪作為一個(gè)傳動(dòng)元件，對(duì)其傳動(dòng)精度、接觸斑點(diǎn)、振動(dòng)噪音進(jìn)行綜合測(cè)量。其測(cè)量?jī)x器主要有錐齒輪單面嚙合檢查儀、錐齒輪雙面嚙合測(cè)量?jī)x及錐齒輪滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)。③錐齒輪整體誤差測(cè)量法。它將錐齒輪作為一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)功能的幾何實(shí)體，或用坐標(biāo)測(cè)量法按單項(xiàng)幾何精度測(cè)量方式測(cè)量出錐齒輪的整體誤差，實(shí)現(xiàn)錐齒輪單項(xiàng)幾何誤差和傳動(dòng)精度、質(zhì)量之間內(nèi)在聯(lián)系的分析研究；或按單面嚙合測(cè)量方式、采用嚙合點(diǎn)掃描測(cè)量方法，對(duì)錐齒輪的整體誤差進(jìn)行測(cè)量，得到錐齒輪的綜合運(yùn)動(dòng)精度、接觸斑點(diǎn)以及各單項(xiàng)幾何精度。因此，錐齒輪整體誤差

3、測(cè)量法是前兩種測(cè)量方法的集成和發(fā)展?！　‰S著坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制與測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，近年來(lái)對(duì)錐齒輪整體誤差測(cè)量技術(shù)的研究得到很快的發(fā)展。由于齒輪測(cè)量中心等圓柱式多坐標(biāo)多功能測(cè)量?jī)x器的測(cè)量性能、數(shù)據(jù)處理能力的提高，錐齒輪的坐標(biāo)式幾何解析測(cè)量技術(shù)，已由單項(xiàng)幾何誤差測(cè)量發(fā)展到錐齒輪整體誤差測(cè)量，提高了錐齒輪設(shè)計(jì)、加工、精度質(zhì)量的檢測(cè)判定以及使用性能的預(yù)測(cè)等整個(gè)錐齒輪制造技術(shù)的水平。由我國(guó)自行開(kāi)發(fā)、基于“可控點(diǎn)運(yùn)動(dòng)—幾何測(cè)量原理”的錐齒輪單面嚙合點(diǎn)掃描測(cè)量技術(shù)及基于該技術(shù)開(kāi)發(fā)的錐齒輪整體誤差測(cè)量?jī)x，也正在更多地走向生產(chǎn)第一線(xiàn)，使我國(guó)錐齒

4、輪測(cè)量理論、測(cè)量技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用得到了進(jìn)一步的提高和發(fā)展?！　?錐齒輪精度主要測(cè)量方法及儀器　　2．1坐標(biāo)式幾何解析測(cè)量方法及儀器　　機(jī)械展成坐標(biāo)式直錐齒輪測(cè)量?jī)x較早就有產(chǎn)品，以瑞士馬格KP42型為代表，精度很高但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。自1990年前后，CNC齒輪測(cè)量中心推向市場(chǎng)，坐標(biāo)式弧錐齒輪幾何形狀誤差測(cè)量方法才有了迅速發(fā)展并得到推廣應(yīng)用?，F(xiàn)今市場(chǎng)上國(guó)外的齒輪測(cè)量中心，無(wú)論是德國(guó)克林伯格的P63，還是美國(guó)格里森/馬爾的GMX275、M＆M的西格馬3，都已具備了測(cè)量錐齒輪的功能。這些儀器都達(dá)到VDI/VDE等級(jí)規(guī)定的1級(jí)，空間測(cè)量不確定度在2

5、微米以上；可對(duì)錐齒輪的單項(xiàng)幾何誤差進(jìn)行檢測(cè)，如齒距偏差（包括單個(gè)齒距偏差、齒距累計(jì)偏差、齒距累計(jì)總偏差）、齒廓偏差（包括齒廓總偏差、齒廓形狀偏差、齒廓傾斜偏差）、齒向偏差（包括齒向總偏差、齒向形狀偏差、齒向傾斜偏差）并可輸出三維齒面形狀偏差形貌圖等?！　?．2單面嚙合滾動(dòng)檢驗(yàn)綜合測(cè)量方法及儀器　　錐齒輪單面嚙合滾動(dòng)檢測(cè)方法在生產(chǎn)中已經(jīng)使用多年。以美國(guó)格里森N0.513滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)為例，在被測(cè)錐齒輪副單面嚙合的情況下，模擬其工作狀態(tài)，加以一定的速度和載荷，調(diào)整V/H，進(jìn)行著色接觸區(qū)（斑點(diǎn)）的檢測(cè)，以判定該被測(cè)錐齒輪副的接觸狀況；借助于

6、加速度傳感器、拾音器測(cè)量其振動(dòng)和噪音，對(duì)齒頻諧波進(jìn)行掃描檢測(cè)。這種方法屬于“準(zhǔn)動(dòng)態(tài)”測(cè)量方法，它對(duì)于錐齒輪的精度檢測(cè)是不夠完整、不夠準(zhǔn)確的。而采用光電編碼器作為角度基準(zhǔn)、用于錐齒輪切向綜合精度檢測(cè)的錐齒輪單面嚙合檢查儀，如德國(guó)克林伯格公司的PSKE900，因其檢測(cè)項(xiàng)目單一，尤其難以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)錐齒輪加工機(jī)床參數(shù)的調(diào)整給以指導(dǎo)、以改進(jìn)錐齒輪加工質(zhì)量。性?xún)r(jià)比較差，故生產(chǎn)中不多采用。近年來(lái)格里森公司推出的鳳凰500HCT數(shù)控錐齒輪滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)則同時(shí)具備了滾動(dòng)檢驗(yàn)機(jī)和單面嚙合檢查儀的測(cè)量功能，既能測(cè)量錐齒輪的切向綜合誤差，又能數(shù)字化測(cè)量錐

7、齒輪接觸區(qū)、進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)噪音分析等。該機(jī)型功能先進(jìn)，代表了該類(lèi)產(chǎn)品當(dāng)代的發(fā)展水平，雖價(jià)格昂貴，但在國(guó)內(nèi)已有個(gè)別用戶(hù)。與此類(lèi)似的還有克林伯格GKC60、奧立孔T50等數(shù)控錐齒輪檢驗(yàn)機(jī)。　　2．3整體誤差測(cè)量方法及儀器　　錐齒輪整體誤差測(cè)量是在同一個(gè)回轉(zhuǎn)角度位移坐標(biāo)上按嚙合順序?qū)㈠F齒輪工作齒面上各檢測(cè)點(diǎn)所測(cè)得的所有單項(xiàng)幾何誤差集成為一個(gè)錐齒輪整體誤差圖，并以此為基礎(chǔ)，完成對(duì)于錐齒輪單項(xiàng)幾何精度、綜合運(yùn)動(dòng)精度以及錐齒輪副接觸狀態(tài)的分析計(jì)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)于錐齒輪使用性能和質(zhì)量的評(píng)估和監(jiān)控。錐齒輪整體誤差測(cè)量方法和儀器，目前可分為二類(lèi)三種。一類(lèi)為

8、坐標(biāo)式幾何解析測(cè)量法，該方法又分為“點(diǎn)到點(diǎn)測(cè)量法”和“點(diǎn)掃描測(cè)量法”，兩種方法采用的儀器都為CNC齒輪測(cè)量中心，但配用的測(cè)量軟件包有所不同；另一類(lèi)為嚙合式運(yùn)動(dòng)幾何測(cè)量法（即嚙合式點(diǎn)掃描測(cè)量法，該方法為我國(guó)首創(chuàng)），所采用的儀器為錐齒輪單面嚙合檢查儀，