基于激光位移传感器的蜗轮误差自动检测方法

针对蜗轮接触式测量方法存在运动轨迹复杂、横向分辨率低的问题,设计了一种基于激光位移传感器的非接触式蜗轮测量装置。借助最小二乘法将被测蜗轮给定端截面上的齿廓采样点拟合出一段平滑曲线,并在该曲线与分度圆的交点位置建立理想齿廓,利用坐标法计算出实际齿廓数据与理想值的偏差,可得到蜗轮的齿形误差和齿距误差。该方法可有效提升蜗轮测量的精度与效率,实现与渐开线蜗杆(ZI)、法向直廓蜗杆(ZN)、阿基米德蜗杆(ZA)配对蜗轮的精密检测。     

ZC1蜗杆齿廓测量测头对准误差修正

测头对准误差对齿轮测量中心ZC蜗杆齿廓偏差测量结果的影响较大,需要建立测头对准误差修正方法。基于ZC1蜗杆齿面方程,建立了蜗杆轴向齿廓测量误差模型,修正得到轴截面上齿廓测量点的轴向坐标,再依据精度标准评定得到蜗杆齿廓偏差,并分析了蜗杆的不同头数、模数和分度圆直径对蜗杆轴向齿廓测量误差的影响规律。在齿轮测量中心上开展了蜗杆轴截面齿廓测量实验,测头对准误差对齿廓形状偏差的影响较小;测头对准误差修正前后齿廓测量总偏差的最大差异由1.2μm降为0.2μm;齿廓形状测量偏差的最大差异由0.5μm降为0.3μm;齿廓倾斜测量偏差的最大差异由2.5μm降为0.4μm。该方法可有效减小齿轮测量中心测头对准误差对蜗杆轴截面齿廓偏差测量的影响。     

未知参数小模数齿轮齿距和齿廓偏差视觉测量

小模数齿轮齿槽间隙小,接触式测量难度高,且易损坏测头,本文主要研究基于视觉的未知参数小模数齿轮的齿距偏差和齿廓偏差测量。基于亚像素数字图像处理技术定位齿轮测量基准,即齿轮几何中心,并测量得到齿数、模数、齿顶圆直径和齿根圆直径;依据齿轮精度标准ISO1328-1:2013中偏差项目定义,给出了基于视觉测量的齿轮齿距偏差和齿廓偏差评定方法,开发了小模数齿轮视觉测量数据处理软件。对模数为0.5 mm的渐开线圆柱直齿轮进行了齿距和齿廓偏差视觉测量试验,并与齿轮测量中心的测量结果对比,左右齿面测量结果的绝对误差最大为4μm,最小为1μm,评定齿轮精度等级均为8级。本文给出的未知参数小模数齿轮视觉测量系统和偏差评定方法可在一定范围内用于小模数齿轮测量。     

基于激光位移传感器的弧齿锥齿轮精密测量

在分析现有锥齿轮测量技术特点的基础上,提出了一种基于激光位移传感器的弧齿锥齿轮非接触式测量方法与对应的格里森制弧齿圆锥齿轮的齿距偏差、齿形相对偏差算法.介绍了弧齿锥齿轮综合测量装置及其原理.通过对被测齿廓采样数据运用最小二乘法原理以及坐标转换知识,建立弧齿锥齿轮的齿面及齿廓理想模型;通过对平滑曲线与采集点的对比分析,得到齿距偏差、齿形相对偏差.该方法能够有效简化弧齿锥齿轮的测量过程并提高测量效率与精度.     

齿轮法向啮合齿廓及其测量

法向啮合齿廓是齿轮齿面上能反映齿轮的加工与传动质量的一条工程意义独特的曲线,在齿轮滚齿、蜗杆砂轮磨齿等展成法加工中,是齿面加工的形成曲线,在渐开螺旋齿轮传动中,是齿轮传动的工作曲线。然而,现有的齿轮测量仪器并没有法向啮合齿廓的测量功能。结合法向啮合齿廓的形成原理,给出了其理论模型,基于现有齿轮测量中心,提出了法向啮合齿廓偏差测量的四坐标测量法和三坐标测量法。测量实践表明,采用现有的齿轮测量仪器,能方便的实现法向啮合齿廓偏差测量与评定,四坐标法测得的法向啮合齿廓形状偏差、倾斜偏差和总偏差与三坐标法的测量结果相比分别相差0.2、1.3、0.6μm。与渐开线和螺旋线相比较,法向啮合齿廓具有综合性、统一性和唯一性,通过对渐开线偏差和螺旋线偏差的相互补偿,可优化对法向啮合齿廓的控制,有效降低对渐开线和螺旋线的精度要求。     

一种新型齿距偏差评价方法研究

齿轮作为一种重要的传动部件,直接影响设备的性能和稳定,因此关于齿轮精度评价的研究显得尤为重要。针对传统齿距偏差采用局部点测量方法的不足,提出了一种基于齿廓迹线的齿距偏差评价方法,这种齿距评价与齿廓偏差有关,齿廓偏差由Mahr891E齿轮测量中心测得。利用转角偏差评价齿距,基于齿轮齿廓迹线上所有点对转角偏差进行最小二乘拟合,也为齿距偏差的研究提供了一种新思路。最后提供了该方法与齿距仪测量结果的对比。结果表明,基于齿廓迹线的齿距偏差可以很好评价实际齿距,结果具有一般性。     

椭圆弧齿线圆柱齿轮激光非接触测量方法

针对目前椭圆弧齿线圆柱齿轮测量方法的缺乏,设计了一种基于激光位移传感器的椭圆弧齿线圆柱齿轮精密测量装置。阐述了椭圆弧齿线圆柱齿轮的几何形状特征,介绍了激光非接触式测量装置的构成与测量原理,通过对该齿轮多个径向截面轮廓的激光测量,建立齿轮测量截面的轮廓数据模型;对截面轮廓数据模型进行坐标转换,计算出齿轮中间截面的齿距偏差;分析同一轮齿不同截面的齿廓测量数据,计算不同截面分度圆与齿廓交点坐标值,计算出椭圆弧齿线的整体偏差值。该方法能够有效填补曲线齿线圆柱齿轮的测量技术空白,且具有较高的测量精度和效率;其同样也适用于其他圆柱齿轮测量。     

基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量分析

超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量进行了分析研究.根据IS01328-1:2013《圆柱齿轮精度标准》中齿距偏差项目的 定义,通过线结构光测量系统对模数为3.0 mm,齿数为30的2级精度渐开线圆柱直齿轮样板进行了齿距偏差测量,得到了左、右齿面的单个齿距偏差分别为1.71 μm和1.73 μm,以及左、右齿面的齿距累积总偏差分别为5.43 μm和5.70 μm,并分别与IS01328-1:2013和GB/T 10095.1-2008中单个齿距偏差和齿距累积总偏差的许用值进行对比,证明了该线结构光测量系统能够实现超精密齿轮的非接触式测量.     

基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量分析

超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量进行了分析研究.根据IS01328-1:2013《圆柱齿轮精度标准》中齿距偏差项目的 定义,通过线结构光测量系统对模数为3.0 mm,齿数为30的2级精度渐开线圆柱直齿轮样板进行了齿距偏差测量,得到了左、右齿面的单个齿距偏差分别为1.71 μm和1.73 μm,以及左、右齿面的齿距累积总偏差分别为5.43 μm和5.70 μm,并分别与IS01328-1:2013和GB/T 10095.1-2008中单个齿距偏差和齿距累积总偏差的许用值进行对比,证明了该线结构光测量系统能够实现超精密齿轮的非接触式测量.     

小模数蜗杆齿厚的测量

小模数蜗杆一般是指模数小于1mm的蜗杆。小模数蜗杆的轴向齿距较小,要测量其法向齿厚就比较困难。为此,常用量棒置于齿槽中来测量跨棒距M。但在M值测量中,查不到有关尺寸偏差M,故本文就此作主要讨论。一、S和d的计算蜗杆齿厚减薄量为S,与其相应的分度圆直径变动量为d。 (1)关于蜗杆齿厚减薄量中的上、下偏差一般在图纸上都予以注明。例如:有一蜗杆轴向模数m=0.5、头数k=1、分度圆直径d=8.5、蜗轮副中心距如按8-Dc级精度查有关手册,可得:蜗杆法向齿厚及其齿厚偏差S为:其中:     

蜗轮蜗杆机构的计算机辅助设计

本文介绍了蜗轮蜗杆结构的计算机辅助设计方法，给出了设计的流程图、部分主程序模块和子程序，可用以替代常规的手工设计，以提高设计效率。     

蜗轮蜗杆参数化设计及运动仿真

在Pro/E环境下,以蜗轮蜗杆零件的三维建模为基础,将变参设计巧妙融入到零件三维实体的创建过程中,通过生成的可视化变参对话框,实现蜗轮蜗杆的快速建模,在此基础上,对快速建模的蜗轮蜗杆进行了虚拟装配和运动仿真,为蜗轮蜗杆机构的后续研究奠定了基础.     

Logix蜗轮蜗杆啮合

为改进尼曼蜗杆仅有2阶接触点,利用Logix齿轮能够实现3阶接触的基础,借鉴先前推广到Logix齿轮齿条的经验,进一步将Logix 齿轮啮合推广至Logix蜗轮蜗杆啮合,并加工出了这种蜗轮和蜗杆,证实了设想的可行性.     

基于ADAMS的蜗轮蜗杆传动机构的仿真研究

用UG建立蜗轮蜗杆传动机构的简化模型,将模型导入ADAMS软件中施加约束进行仿真,分析仿真曲线检验建模的准确性,分析受力为进一步研究做准备.     

基于UG的蜗轮蜗杆的参数化建模方法

实现了在UG（Unigraphics）环境利用表达式功能构建蜗轮渐开线、螺旋线以及蜗杆螺旋线的方法．并利用这些曲线完成了蜗轮和蜗杆3D实体构建。     

蜗杆蜗轮传动受力分析与效率计算

由电机带动驱动器实现汽车座椅靠背的角度调节,电机的高转速和低扭矩通过蜗杆蜗轮的一级减速后再经齿轮二级减速就可以满足座椅前后调节需要的大扭矩低速度的条件.对蜗杆蜗轮之间的受力进行了分析,并计算了传动效率.     

用开槽淬硬蜗杆对滚加工蜗轮

介绍了用开槽淬硬蜗杆对滚加工蜗轮的工作原理及加工方法。用这种方法可以对粗切的蜗轮齿形加以修正,以提高蜗杆传动的接触精度。     

基于刚柔耦合的蜗轮蜗杆疲劳寿命分析

针对机械传动机构中蜗轮蜗杆在正常载荷作用下发生疲劳破坏的问题,通过Recurdyn对蜗轮蜗杆进行刚柔耦合分析,得出了蜗轮蜗杆的载荷应力应变云图。基于耦合分析结果,通过FAMFAT对蜗轮蜗杆的疲劳寿命分析,得出了蜗轮蜗杆疲劳寿命与安全系数,确定了载荷应力集中是引起疲劳破坏的主要原因,分析结果为进一步结构优化有重要意义。     

圆弧齿圆柱蜗杆蜗轮齿厚计算

通过几何推导确定蜗轮齿厚计算方法.     

修正型斜平面二次包络环面蜗杆副蜗轮齿面结构分析

修正型斜平面二次包络环面蜗杆的接触线型不再是单一的Ⅰ型或Ⅱ型接触线,还会出现Ⅲ型接触线,齿面的实际结构就变得非常复杂。使用相位角分析方法,利用一类界限曲线,对3种接触型式的蜗轮齿面构造进行了详细的剖析,在蜗轮齿面上划分出了工作区和非工作区域,确定了每一部分的构成。