螺旋錐齒輪在機(jī)測(cè)量及齒距誤差補(bǔ)償技術(shù)的研究.pdf

1、螺旋錐齒輪是機(jī)械制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)相交軸或交錯(cuò)軸傳動(dòng)的關(guān)鍵零件，廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、拖拉機(jī)、礦山、冶金等行業(yè)。與直齒錐齒輪相比，螺旋錐齒輪具有傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。隨著精密測(cè)量技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的不斷發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)螺旋錐齒輪齒形誤差的在機(jī)測(cè)量奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，美國(guó)Gleason公司和德國(guó)Klingelnberg公司生產(chǎn)的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)和磨齒機(jī)均可選配在機(jī)測(cè)量裝置，可實(shí)現(xiàn)齒形誤差的精密測(cè)量，可提高機(jī)床的加工精度，而我國(guó)在該領(lǐng)域的研究主

2、要都是針對(duì)漸開(kāi)線圓柱齒輪。隨著高精度螺旋錐齒輪在齒輪傳動(dòng)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)低振動(dòng)、低噪聲、均布載荷等的要求越來(lái)越高。為了提高我國(guó)螺旋錐齒輪數(shù)控加工裝備及加工技術(shù)的整體水平，論文對(duì)螺旋錐齒輪齒形誤差的在機(jī)測(cè)量及齒距誤差補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了研究，主要研究成果如下:
　　1、根據(jù)微分幾何、錐齒輪嚙合原理以及螺旋錐齒輪切齒加工原理，建立了螺旋錐齒輪齒面方程。參照AGMA2009-B01標(biāo)準(zhǔn)，在齒面的旋轉(zhuǎn)投影面上進(jìn)行了網(wǎng)格規(guī)劃，運(yùn)用最優(yōu)化算法和坐標(biāo)

3、變換，計(jì)算出了螺旋錐齒輪理論齒面各離散點(diǎn)的空間坐標(biāo)及單位法矢。
　　2、基于H350G型數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機(jī)的機(jī)床結(jié)構(gòu)和機(jī)床坐標(biāo)系，通過(guò)校對(duì)塊標(biāo)定了測(cè)球球心在機(jī)床坐標(biāo)系中的空間坐標(biāo)。根據(jù)螺旋錐齒輪理論齒面上各離散點(diǎn)的空間坐標(biāo)及法矢，確定了大、小輪齒形誤差的在機(jī)測(cè)量原理及其實(shí)現(xiàn)方法。對(duì)于大輪，采用了工件軸不轉(zhuǎn)動(dòng)的方式進(jìn)行測(cè)量。而對(duì)于小輪，考慮到齒輪的螺旋角較大，齒面沿齒寬方向的曲率變化較大，采用了旋轉(zhuǎn)工件的方式進(jìn)行測(cè)量。
　　

4、3、分析了螺旋錐齒輪齒距誤差產(chǎn)生的原因，建立了齒距誤差補(bǔ)償策略。通過(guò)砂輪的軸向位置補(bǔ)償和工件的旋轉(zhuǎn)角度補(bǔ)償，建立了齒距誤差補(bǔ)償模型。根據(jù)齒輪測(cè)量中心檢測(cè)齒距精度的原理以及齒距誤差測(cè)量報(bào)告，分析并計(jì)算出了砂輪的軸向補(bǔ)償值和工件的旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償值。通過(guò)對(duì)比齒距誤差補(bǔ)償前后的測(cè)量結(jié)果及對(duì)應(yīng)的齒距精度等級(jí)，驗(yàn)證了螺旋錐齒輪齒距誤差補(bǔ)償方法的正確性。
　　4、基于Siemens840D數(shù)控系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了螺旋錐齒輪大、小輪齒形誤差在機(jī)測(cè)量軟件。通過(guò)對(duì)