基于刃邊齒條測頭的大型齒輪在機(jī)測量原理與技術(shù)研究.pdf

1、大型齒輪作為大型成套設(shè)備的關(guān)鍵或重要基礎(chǔ)件，其應(yīng)用范圍越來越廣，制造技術(shù)不斷提高，其高精度測量變得日趨迫切和重要。論文主要研究基于刃邊齒條測頭的大型齒輪在機(jī)測量原理、技術(shù)及測量儀器。 在分析比較國內(nèi)外大型齒輪測量原理與技術(shù)的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論：對于直徑大于等于2.5m的大型齒輪的精密測量，采用專用臺式量儀測量是不可能實(shí)現(xiàn)的；采用上置式量儀，定位基準(zhǔn)差，測量精度不能保證，且檢測項(xiàng)目單一；解決此問題的有效辦法是在機(jī)測量，這符合我國大型

2、齒輪制造業(yè)的國情，具有良好的發(fā)展前景。從而為本論文工作確定了定位點(diǎn)。 論文基于微分幾何學(xué)原理，研究漸開線廓面的可展性，分析其上具有代表性的曲線族：漸開線族、直母線族、螺旋線族和接觸跡族，其偏差直接影響齒輪傳動(dòng)質(zhì)量。它們中的兩兩組合所構(gòu)成的特征線網(wǎng)格都可作為考察漸開線廓面精度特征的依據(jù)，給齒輪測量指明了方向。以媒介齒條為工具，分別研究了平行軸條件下漸開線齒輪線嚙合原理與交錯(cuò)軸條件下的點(diǎn)嚙合原理等，為論文的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。

3、 按照新的國家齒輪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于單個(gè)齒輪必須檢驗(yàn)的三個(gè)偏差項(xiàng)目，論文開展了大型齒輪在機(jī)測量齒廓偏差、螺旋線偏差和齒距偏差的原理與技術(shù)研究，因齒距偏差測量技術(shù)成熟，在機(jī)測量定位于檢測齒廓偏差和螺旋線偏差。針對大型齒輪在機(jī)測量的難點(diǎn)與特點(diǎn)，在研究比較測量原理的基礎(chǔ)上，確定了大型齒輪在機(jī)測量的指導(dǎo)思想、關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)路線，進(jìn)而確定了大型齒輪在機(jī)測量的方案。論文創(chuàng)造性地提出并采用了刃邊齒條測頭在機(jī)測量大齒輪偏差的方案，不僅原理正確，而且具

4、有減小量儀尺寸、不存在測頭對正誤差、提高測量精度、擴(kuò)大測量功能、量儀結(jié)構(gòu)簡單、安裝與操作方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使在機(jī)測量成為可行，構(gòu)成了論文的重要特色之一。也為本文提出的在機(jī)綜合測量提供了基礎(chǔ)。 論文在研究分析漸開線螺旋面特征線測量的理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出基于刃邊齒條測頭在機(jī)綜合測量直母線偏差的方案，即通過測量輪齒廓面上的直母線族的各個(gè)偏差，確定測量網(wǎng)格，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，分離出該廓面的齒廓偏差與螺旋線偏差，并建立了基于直母線偏差

5、的齒廓偏差與螺旋線偏差的誤差分離數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了評定軟件。由于齒輪在平行軸傳動(dòng)過程中瞬時(shí)接觸線即為直母線，因此該方案更有利于評定齒輪在使用過程中的傳動(dòng)質(zhì)量。采用此方案，既不同于常規(guī)的綜合測量，又有別于單項(xiàng)測量，實(shí)現(xiàn)了在測量原理上的創(chuàng)新與突破。 論文對大型齒輪在機(jī)測量的關(guān)鍵技術(shù)，如精密線位移和角位移信號的拾取、測量儀器在機(jī)床上的安裝定位、測量坐標(biāo)系的確定等進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了精度分析。 在實(shí)現(xiàn)在機(jī)測量方案的機(jī)械部分設(shè)