基于数控机床的大型锥齿轮加工工艺研究与误差分析
基于数控机床的大型锥齿轮加工工艺研究与误差分析【摘要】本文基于数控机床对单位内部大型锥齿轮进行加工，在加工过程中结合实际情况，提出改进的加工工艺方法，并对可能产生的误差进行详细分析，结论表明此种方法不仅能完成本次加工也为下一阶段的其他产品加工提供了基础。
【关键词】数控机床大型锥齿轮工艺误差
1 绪论
随着经济的快速发展，人们对物质的要求越来越多、越来越细，提高加工精度已经成为必然的趁势。而且快速发展的科学技术和机械制造技术，也为提高加工精度提供了基础。数控机床己成为柔性制造系统、计算机集成制造系统、智能化制造系统及工厂自动化的基本组成单元。所以提高数控机床的加工精度是提高加工产品质量的必要路径。而控制数控机床加工精度在一定的范围内是一个需要不断研究的重要课题。
仅就中国航天、航空制造业来讲，要在10年内完成登月之旅，中国的数控机床将要发挥巨大的作用，这就为机床行业提供了商机。并且为贯彻国家“振兴东北老工业基地”的战略方针，促进辽宁省装备制造业进一步的提高与发展。
2 数控机床大型锥齿轮加工总体框架
依据数控机床系统在通信、数控机床数据采集与处理和数控机床远程监视与管理方面的需求，利用关键技术对传统方案进行改进，分步设计出数控机床加工大型锥齿轮总体框架。整体思路是首
齿轮传动测试题
齿轮传动测试题 一、单项选择题(从给出的A 、B 、C 、D 答案中选一) 1. 软齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是—b —。 A ．齿面胶合 B ．齿面疲劳点蚀 C ．齿面磨损 D ．轮齿折断 2. 高速重载齿轮传动，最可能出现的失效形式是—a ——。 A ．齿面胶合 B ．齿面疲劳点蚀 C ．齿面磨损 D ．轮齿塑性变形 3. c 对于标准齿轮传动，影响齿形系数Fa Y 的主要几何参数是 ——。 A ．齿轮的模数 B ．齿轮的全齿高 C ．齿轮的齿数 D ．齿轮的顶隙系数 4．在闭式软齿面减速齿轮传动中，若小齿轮采用45钢调质处理，大齿轮采用45钢正火处理，则它们的齿面接触应力_______d____。 2121212 1.... H H H H H H H H D C B A σσσσσσσσ=≈<> 5．在开式齿轮传动中，齿轮模数m 应依据_a_________条件确定，再考虑磨损适当增大 A ．齿根弯曲疲劳强度 B ．齿面接触疲劳强度 C ．齿面胶合强度 D ．齿轮工作环境 6. 依据渐开线齿轮正确啮合条件，一对标准渐开线圆柱齿轮实现正确啮合，它们的a ——必须相等。
A．模数m B．齿数z C．分度圆直径d D. 轮齿宽度b 7. 轮齿疲劳点蚀通常首先出现在齿廓的_____d______部位。 A．齿顶附近B．齿根附近 C．节线上D．节线靠近齿根处8. 齿轮传动中，动载系数Kv主要是考虑______________因素对齿轮传动的影响。 A．齿轮自身制造精度引起的误差 B．载荷沿齿宽分布不均 C．双齿啮合时的载荷分配不均 D．齿轮以外的其它 9. 在设计直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮时，通常取小齿轮齿宽b1大于大齿轮齿宽b2，其主要目的在于—b—。 A．节省材料B．考虑装配时的轴向窜动C．提高承载能力D．使两齿轮接近等强度10 下列措施中，____a___不利于提高轮齿抗疲劳折断能力。 A．减小齿根圆角半径B．减小齿面粗糙度 C．减轻加工损伤D．表面强化处理11. 斜齿轮不产生根切的最少齿数为 A．大于17 B．小于17
谐波齿轮传动系统传动误差的精细分析
谐波齿轮传动系统传动误差的精细分析" 辛洪兵 摘要!分析输出刚轮切向综合误差和基节误差等多项重要误差源对传动误差的贡献及其频率，采用按随机过程理论得到的误差平均因子和单位换算系统，建立统一的较全面反映各种误差因素的单台具有杯形或环形柔轮的谐波齿轮传动装置的传动误差计算公式，按"!原则，导出一批谐波齿轮传动装置的传动精度统计公式。它们可分别应用于具有杯形或环形柔轮的谐波齿轮传动的精度评估，或应用于非线性动力学研究中传动误差环节的建模。 关键词：谐波齿轮传动!传动误差!传动精度!精细分析 中图分类号：#$%&’!文献标识码：(!文章编号：%")%—&%&&（’**+）*’—*%*,—*& $%&’(&()*+%+,-.(/0,&%12/%3’4/(&+0%++%,&’//,/ 5%&6,&78%&7 98+4/(14!(-./0121342562782-9:21.-;9<-36:=83:<-13<36.-1>:11:<-266<6<53.-?2-3:./9<>@<1:32266<6.-;=.12@:394266<6<5 <83@831@/:-2.-;<3426:>@<63.-3266<61<86921:-4.6><-:9;6:A2，34.3.62>:112;:-@62A:<81138;:21，.-;:-36<;8921-2B266<6C.AC 26.?25.93<6;26:A2;56<>13<94.13:9@6<9211342<60.-;8-:3C36.-15<6>.3:<-9<255:9:2-3，342-213.=/:14213428-:5<6>5<6>8/.5<6 36.-1>:11:<-266<69./98/.3:-?5<6<-2123<54.6><-:9;6:A2;2A:92，B423426<6-<3:3:-9/8;21.98@130/25/2D1@/:-2<6.6:-?130/2 5/2D1@/:-2，.-;=.12;<-342"!342<60，12318@34213.3:13:95<6>8/.<536.-1>:11:<-.9986.909./98/.3:-?5<6.18@@/0<54.6><-:9 ;6:A2E#425<6>8/.29.-=2812;:-4.6><-:9;6:A234.3.@@/:21.98@130/25/2D1@/:-2<6.6:-?130/25/2D1@/:-?，.-;812;:-342 -<-/:-2.6;0-.>:96212.6945<636.-1>:11:<-266<6><;2/:-?E :’*;,/2+：6(/0,&%12/%3’!
齿轮的误差及其分析
齿轮误差及其分析 第一节：渐开线圆柱齿轮精度和检测 对于齿轮精度，主要建立了下列几个方面的评定指标： 一．运动精度： 评定齿轮的运动精度，可采用下列指标： 1．切向综合总偏差F i′： 定义：被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时在被测齿轮一转内，（实际转角与公称转角之差的总幅度值）被测齿轮的实际转角与理论转角的最大差值。切向 综合总偏差F i′。 （它反映了齿轮的几何偏心、运动偏心和基节偏差、齿形误差等综合结果。） Δ 2．齿距累积总偏差F p，齿距累积偏差F pk。 定义：齿轮同侧齿面任意弧段（k=1或k=z）内的最大齿距累积偏差。它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。——齿距累积总偏差。 在分度圆上，k个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值，称k个齿距累积误差ΔF pk。 k为2到小于Z/2的正数。 这两个误差定义虽然都是在分度圆上，但实际测量可在齿高中部进行。这项指标主
要反映齿轮的几何偏心、运动偏心。用ΔF p 评定不如ΔF i′全面。因为ΔF i是在连续切向综合误差曲线上取得的，而ΔF p不是连续的，它是折线。 ΔF i′= ΔF p+ Δf f 测量方法：一般用相对法，在齿轮测量机上测量。 3．齿圈径向跳动ΔF r与公法线长度变动ΔF w： ΔF r定义：在齿轮一转范围内，测头在齿槽内，于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴线的最大变动量。 它只反映齿轮的几何偏心，不能反映其运动偏心。（用径跳仪测量检测。） 由于齿圈径跳ΔF r 只反映齿轮的几何偏心，不能反映其运动偏心。因此要增加另一项指标。公法线长度变动ΔF w。 ΔF w定义：在齿轮一周范围内，实际公法线长度最大值与最小值之差。 ΔF w=W max-W min 测量公法线长度实际是测量基圆弧长，它反映齿轮的运动偏心。 测量方法：用公法线千分尺测量。 4．径向综合误差ΔF i″和公法线长度变动ΔF w： 齿轮的几何偏心还可以用径向综合误差这一指标来评定。 ΔF i″定义：被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，在被测齿轮一转内，双啮中心距的最大变动量。 二．工作平稳性的评定指标： 1．齿切向综合误差Δf i′： 定义：被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内，实际转角与公称转角之差的最大幅度值。以分度圆弧长计值。它反映出基节偏差 和齿形误差的综合结果。 测量方法：与ΔF i′同时测量出。 2．齿形误差Δf f与基节偏差Δf pb： 齿形误差Δf f 定义：在端截面上，齿形工作部分内（齿顶倒棱部分除外），包容实 际齿形且距离为最小的两条设计支形间的法向距离，称为齿
影响齿轮工作平稳性的加工误差分析 - 普通齿轮传动
影响齿轮工作平稳性的加工误差分析 影响齿轮传动工作平稳性的主要因素是齿轮的齿形误差△ff和基节偏差△fpb。齿形误差会引起每对齿轮啮合过程中传动比的瞬时变化；基节偏差会引起一对齿过渡到另一对齿啮合时传动比的突变。齿轮传动由于传动比瞬时变化和突变而产生噪声和振动，从而影响工作平稳性精度。 滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差通常较大。下面分别进行讨论。(1)齿形误差 齿形误差主要是由于齿轮滚刀的制造刃磨误差及滚刀的安装误差等原因造成的，因此在滚刀的每一转中都会反映到齿面上。常见的齿形误差有如图9-6所示的各种形式。图a为齿面出棱、图b为齿形不对称、图c为齿形角误差、图d为齿面上的周期性误差、图e为齿轮根切。 由于齿轮的齿面偏离了正确的渐开线，使齿轮传动中瞬时传动比不稳定，影响齿轮的工作平稳性。 (2)基节极限偏差滚齿时，齿轮的基节极限偏差主要受滚刀基节偏差的影响。滚刀基节的计算式为： pb0=pn0cosα0=pt0cosλ0cosα0≈pt0cosα0 式中：pb0――滚刀基节； pn0――滚刀法向齿距； pt0――滚刀轴向齿距； α0――滚刀法向齿形角； λ0――滚刀分度圆螺旋升角，一般很小，因此cosλ0≈1。 由上式可见，为减少基节偏差，滚刀制造时应严格控制轴向齿距及齿形角误差，同时对影响齿形角误差和轴向齿距误差的刀齿前刀面的非径向性误差也要加以控制。 影响齿轮接触精度的加工误差分析 齿轮齿面的接触状况直接影响齿轮传动中载荷分布的均匀性。滚齿时，影响齿高方向的接触精度的主要原因是齿形公差△ff和基节极限偏差△fpb。影响齿宽方向的接触精度的主要原因是齿向公差△Fβ。产生齿向公差的主要原因： （1）滚齿机刀架导轨相对于工作台回转轴线存在平行度误差。 （2）齿坯装夹歪斜由于心轴、齿坯基准端面跳动及垫圈两端面不平行等引起的齿坯安装歪斜，会产生齿向误差。 （3）滚切斜齿轮时，除上述影响因素外，机床差动挂轮计算的误差，也会影响齿轮的齿向误差。
渐开线圆柱齿轮测量误差的分析与修正研究
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 渐开线圆柱齿轮测量误差的分析与修正研究Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5503-23 渐开线圆柱齿轮测量误差的分析与 修正研究 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 渐开线圆柱齿轮在工业生产中的应用十分广泛，齿轮测量的误差也一直受到人们的关注。通过描述渐开线圆柱齿轮测量误差的来源，分析了齿轮测量中误差的产生过程，并对当前齿轮测量中心误差的修正补偿方法进行了探讨。 渐开线圆柱齿轮是众多齿轮种类中最基本、应用最广泛的齿轮。在工业生产的机械装备中，最主要、最基本的零部件之一就是渐开线齿轮，那么渐开线齿轮的设计水平与加工精度直接影响工业产品的质量，而评价齿轮质量的重要方法就是测量齿轮偏差项。随着齿轮应用的日益广泛，齿轮制造误差对齿轮机构传动性能的影响逐渐显露，人们对于齿轮测量技术及其仪器的研究也愈发深入。
1.齿轮测量误差的来源分析 齿轮由于形状复杂，所以描述齿轮的参数很多，因此在测量中产生误差的原因也很多。不管是对齿轮的加工方法要求如何精确，也不管是对齿轮的加工精度要求如何，造成其仪器测量误差中的系统误差主要来源是测量主机稳定性、运动控制、测球半径和齿轮安装。 1.1.测量主机稳定性 测量主机是测量齿轮的主体，测量主机对齿轮测量误差的影响主要是主机工作台的基圆盘的回转精度对齿轮测量误差的影响。工作台的回转精度不高，就是上下顶尖的直线度和垂直度不好，也就是说运动中心线不稳定，这样基圆盘回转的同时被测齿轮也产生相同的运动。这样就会造成被测齿轮的回转与测球回转不同步，齿轮与测球的接触就不是连续接触，测量得出来的齿形不是刀具加工的渐开线齿形，带有测量误差。工作台基圆盘的回转精度是由仪器的传动部分决定的，它们的制造和装配误差在传递过程中必然要
齿轮传动的使用要求
齿轮传动的使用要求 1、传递运动的准确性： 影响因素：几何偏心、运动偏心。 检验参数： （1）切向综合总偏差F i’：被测齿轮与测量齿轮单面啮合时，被测齿轮一转内，齿轮分度园上实际圆周位移与理论圆周位移的最大差值。（2）齿距累积总偏差F p：齿轮同侧齿面任意弧段内的最大齿距累积偏差。（万能齿轮检查仪） （3）径向综合总偏差F i“”：产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触，并转过一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。 （4）径向跳动F r：齿轮轴线的最大和最小径向距离之差。（齿圈径向跳动检查仪） 2、传动的平稳性： 影响因素：两齿轮的基节不等和齿廓误差。 检验参数： （1）齿廓总偏差F α：在计算范围内，包容实际齿廓迹线的两条与平均齿廓迹线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均齿廓迹线的距离为常数。 （2）一齿切向综合偏差f i‘：在一个齿距的切向综合偏差，它能综合地反映基节偏差和齿形误差在转一齿过程中的速比影响。 （3）一齿径向综合偏差f i“”： （4）单个齿距偏差f pt：在端面上，在接近齿高中部的一个与齿轮轴
线同心园上，实际齿距与理论齿距的代数差。 （5）基园齿距偏差f pb 3、载荷分布均匀性 影响因素：主要是由机床刀架导轨与工作台回转轴线不平行，齿呸端面的跳动或心轴歪斜。 检验参数： 螺旋线总偏差F β：包容实际螺旋线迹线的两条螺旋线迹线的距离。 螺旋线形状f f β：包容实际螺旋迹线的两条与平均螺旋线迹线完全的曲线间的距离，且两条曲线与平均螺旋线迹线的距离为常数。 螺旋线倾斜偏差f H β：在计算范围内的两端与平均螺旋线迹线相交的设计螺旋线迹线间的距离。 4、齿侧间隙 影响因素：主要因素，齿厚偏差即实际齿厚与公称齿厚之差是影响齿侧间隙的主要因素。另外，两轮安装的中心距偏差。 检验参数 （1）齿厚偏差E sn：实际齿厚和公称齿厚之差。（测齿卡尺） （2）公法线长度偏差E bn：公法线长度实际值与公差值之差。（公法线千分尺） 测量步骤：计算模数m n==D e/(Z+2)，确定跨齿数，n==Z/9+0.5
齿轮误差分析
1.1 齿圈径向跳动误差(即几何偏心) 齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，与齿高中部双面接触，测头相对于轮齿轴线的最大变动量。也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心，这种偏心是由于在安装零件时，零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起。或因顶尖和顶尖孔制造不良，使定位面接触不好造成偏心，所以齿圈径跳主要应从以上原因分析解决。 1．2公法线长度误差(即运动偏心) 滚齿是用展成法原理加工齿轮的，从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。{HotTag}它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上，产生相对运动的不均匀性，影响轮齿的加工精度。公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差，这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的，还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成，再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。 1．3齿形误差分析 齿形误差是指在齿形工作部分内，包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离。在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形，总是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。齿轮的基圆是决定渐开线齿形的惟一参数，如果在滚齿加工时基圆产生误差，齿形势必也会有误差。基圆半径R= 滚刀移动速度／工作台回转角速度x cos ao (ao为滚刀原始齿形角)，在滚齿加工过程中渐开线齿形主要靠滚刀与齿坯之间保持一定速比的分齿来保证，由此可见，齿形误差主要是滚刀齿形误差决定的，滚刀刃磨质量不好很容易出现齿形误差。同时滚刀在安装中产生的径向跳动、轴向窜动(即安装误差)也对齿形误差有影响。常见的齿形误差有不对称、齿形角误差(齿顶变肥或变厚)、产生周期误差等。 1．4齿向误差分析 齿向误差是在分度圆柱面上，全齿宽范围内，包容实际齿向线的两条设计齿向线的端面距离。引起齿向误差的主要原因是机床、刀架的垂直进给方向与零件轴线有偏移，或上尾座顶尖中心与工作台回转中心不一致，还有滚切斜齿轮时，差动挂轮计算误差大，差动传动链齿轮制造和调整误差太大。另外夹具和齿坯制造、安装、调整精度低也会引起齿向误差。 1．5齿面粗糙度分析 齿面粗糙度不好一般有几种现象：发纹、啃齿、鱼磷、撕裂。 引起齿面粗糙度差的主要原因有以下几方面：机床、刀具、工件系统整体刚性不足、间隙大；滚刀和工件相对位置发生变化；滚刀刃磨不当、零件材质不均匀；切削参数选择不合适等。
齿轮传动链的运动精度与加工误差
1996—4目 次 ?人物专访? 走自己的路 创中国之“微软” k k 访青年机译专家陆肇雄博士左琼峰(插5)……?试验研究? 高强度高韧性高耐蚀性非晶合金 Fe-C r-B -P -Se 的研究白聿钦(1)………………变截面细长杆振动车削的试验研究祝锡晶等(3)………切屑折断过程及槽型CAD 专家 系统研究郑敏利等(4) (2) 1 4 C r-1M 材料切削 硬化规律的研究董丽华等(6)…………………………提高磁栅传感速度的研究段丽华等(7)…………………热管式换热器热工性能试验研究白奉臣等(9)…………谷物干燥机通风干燥工艺及参数 试验研究李景慧等(11)…………………………………圆周均布多轴头齿轮传动系统的 分析与研究隋秀凛等(13)……………………………新设计?新装置?新结构 镗床加工空间凸轮特殊装置的设计张碚等(14)………任意斜截圆柱面壳体的展开计算曹中生(16) …………整体镗床用可编程电控及变频 调速系统的设计熊新民(17) ……………………………YDX-1射孔弹生产线自动称药机 输料机的设计张永德等(19) …………………………工件以圆孔在心轴上定位误差的 分析和计算彭庚新(21)……………………………………变螺距螺旋的设计 王朝辉等(22) ………………………S 型深孔麻花钻张 霞(24) ………………………………筒体大开孔结构的应力分析设计法 徐 毅(26) ………一种新颖的轮毂联结结构分析陈龙厚(28)……………?实用技术? 编网机超越离合器的应用沈民光(29)……………………可编程控制器在变频调速供水 系统中的应用陈 涛等(30)………………………………磁性流体密封技术朱孝平等(32)…………………………小型转炉氧枪升降装置结构分析刘剑平(33)……………用解析法求解回转体的不平衡重量李克原等(34) ……预拉处理对链条疲劳强度的影响王严兴等(35) ……… ?工厂经验?传动链中心距测量仪 兰宏等(37) ………………………下穿横梁的铸造工艺吕烨等(38)…………………………聚氨脂橡胶模在应用中几个主要 问题的分析廖 江(40)……………………………………汽车交流发电机和调节器主要 故障诊断与排除王 兴(41)………………………………液压油缸球铰架制造新工艺于润海(42)…………………木工机械设备的选型佟小平等(43)………………………套类零件不停车加工内胀式定心 夹紧装置夏建中(44)……………………………………浅谈机械产品的艺术造型王 琨等(45)………………?标准化? 表面粗糙度代号及其注法新旧标准 对比分析李瑞芬等(46)…………………………………剖析米制锥螺纹的标准示例李 琦等(48)……………?理论探讨? 齿轮传动链的运动精度与加工误差程友联(49)…………脂润滑点接触弹流的数值分析蓝嘉铭等(51)……………连铸机预应力结构拉矫辊的设计思想张春宜等(53)…?企业管理? 企业公关形象的重要作用 韩晓萍等(55) ……………… 封面广告说明(56)…………………………………………封三广告说明(54)…………………………………………信息(18) ……………………………………………M a i n Top ic 4 1996D evel op le Ch ina’s M icro soft Docto r L u Zhaox i ong Specilist on tran slating m ach ine Zuo Q i ongfeng (插5) ………………………Study of H igh strength h igh ductility co rro si on resistan t a mo rphou sall oy Bai Yuqin (1)…………T est study on o scilating tu rn ing of irregu lar BA R Zhu X ijing et al (3)………………………T est study of ch i p b reak ing p rocess and sl o t CAD syste m Zheng M in li et al (4) ………Study of cu tting w o rk harden ing of 21 4C r -1M o Dong L ihua et al (6)………………… Study on sen so ring speed of m agnetic grid D uan L ihua et al (7) ………………………T est study on ther m al m ach in ical p roperties of p i pe heat exchanger Bai Fengchen et al (9)……T est study of grain drying p rocess and specificati on of drying m ach ine L i J inghu i et al (11)…………………………A nalysis and study of circum ference un ifo r m m u lti sp indle gearing Su i x iu lin et al (13)………D evel op ing calcu lati on of m iter cylinder Cao Zhongsheng (16)……………………Su rvey of in tegral bo ring m ach ine PC frequency conversi on mon ito ring syste m X i ong X inm in (17) …………………………D esign of W eigh ing and conveying equ i pm en t in YDX-1ho le m ak ing bu llet p roducti on line Zhang Yongde et al (19)……………………D esign of V ari ouab le p itch scre w W ang Zhaohu i et al (22)…………………… S type t w ist drill Zhang X ia (24)…………… Stress an lysis design m ethod of cylinder w ith large dia m eter ho le Xu Y i (26)……………… Structu ral analysis of ne w hub coup ling chen L onghou (28) …………………………本期责任编辑:杨桂霞 机械工程师 1996年第4期(总第73期) 出版时间:1996年8月15日 地 址:哈尔滨市动力区文治头道街30号 电 话:2119234 邮政编码:150040 广告经营许可证:黑工商广字(哈动003) 订购处:全国各地邮局
齿轮公差的计算及描述
2012—2013学年第一学期课程论文 论文题目：浅析精密机械齿轮传动中的误差及计算方法 课程名称：误差理论与数据处理 学院：机电学院 专业：机械工程 班级： 姓名： 学号： 2013年1月8日
目录 0 引言 (3) 1 齿轮误差来源 (3) 1.1 齿轮制造误差 (4) 1.1.1 几何偏心 e的影响 (4) r 1.1.2 运动偏心 e的影响 (5) k 1.1.3 齿形误差、周节偏差、齿向误差等因素的影响 (5) 1.2 齿轮装配误差 (6) 2 齿轮传动计算方法 (6) 2.1绝对值法 (6) 2.2概率法 (6) 3误差源的分布 (7) 4传动链精度计算 (8) 5结语 (9) 参考文献 (10)
浅析精密机械齿轮传动中的误差及计算方法 摘要：齿轮传动是机械传动中最重要的传动形式之一,在精密传动中的应用也很广泛。精密机械传动对传动精度要求很高，所以，在精密传动中，我们必须要充分考虑齿轮传动中的误差的影响。本文给出了误差来源、误差分布及相关计算方法。文中主要分析了传动误差，并给出了空程误差的计算式，没有考虑齿轮传动中的温度、受力变形的影响。计算方法采用了常用的概率法，这种方法简单，但算出的误差较大，具体计算时应结合实际情况，看此法是否能满足精密传动机械的精度要求。若不能满足，则需另寻他法。 关键词：齿轮传动精度传动误差
A Brief Analysis Of Error And Computing Method In Gear Transmission Of Precise Machinery Abstract: Gear transmission is one of the most important mechanical transmission in the form of transmission and is widespread in precision machinery. It requires a high transmission accuracy in Precision mechanical transmission[]1. To meet the requirements, we must fully consider the influence of gear transmission error in precise transmission. In this paper, it gives the source of error, error distribution and computing method. This paper mainly analyzes the transmission error and gives the error calculation of empty-range without considering the influence of temperature and stress deformation. We use the mostly-used probabilistic method to get the result[]2. This method is brief, but the error is too high. In the specific calculation, we should consider the actual situation to see whether this method can meet the demands of the transmission accuracy in precise machinery. If not, we have to look for other methods. Key words: gear transmission error analysis transmission accuracy.
齿轮检验的3个公差组
齿轮检验的3个公差组 一般厂家检验ff、Fβ、Fr、Wk、ΔW，欧洲厂家主要要求检测Fi″、fi″、Fr、Wk。还有一个隐含要求，就是装配后噪音要小。 1、齿轮的检测有三方面要求：传递运动的精确性、平稳性、载荷分布的均匀性。 2、这三个公差组各有数个检测项目，按国标要求每个公差组只检一项或两项（当然不是随意选）一般情况下设计者会给出每个公差组的精度 等级和需检测的项目。 3、但有时图纸上会给出数个项目或只给精度等级和标准，这种情况下个人认为最好和设计沟通一下，看对方有什么要求，否则你费了半天劲 可能人家一句话你就得从头再来。若设计没什么要求那你可以按标准要求每个公差组检一项或两项就可以了，记住是按照标准要求，不是自己随意挑的。 4、个人感觉一般情况下是这样的，每一公差组检FP或公法线变动和FR，第二公差组检Fα和FPT，第三公差组检Fβ。纯属个人感觉没有依 据。 5、除了这三方面的要求外，还有齿厚要求，当然这个是好检的，可测公法线或跨棒距。 渴望与大家一同进步，有愿意讨论的可加我QQ951666310，注明机械，或发https://www.360docs.net/doc/1e2081313.html, 一典型零件检测 https://www.360docs.net/doc/1e2081313.html,view09f4486fb84ae45c3b358ce1.html 1.5齿轮的检测 1.5.1 齿轮线性尺寸的测量 1.5.1.1分析工作任务书 1.阅读齿轮零件图，了解减速器直齿圆柱齿轮的结构； word版本.
2. 熟练掌握齿轮的基础知识； 3.掌握齿轮检测原理； 4. 掌握常用的齿轮检测工具； 5.选择齿轮的检测方案，确定测量工具； 6.进行检测； 7.记录数据并进行数据处理； 一典型零件检测 1.5齿轮的检测 1.5.1 齿轮线性尺寸的测量1.5.1.1分析工作任务书 1.阅读齿轮零件图，了解减速器直齿圆柱齿轮的结构； 2. 熟练掌握齿轮的基础知识； 3.掌握齿轮检测原理； 4. 掌握常用的齿轮检测工具； 5.选择齿轮的检测方案，确定测量工具； 6.进行检测； 7.记录数据并进行数据处理； word版本.
齿轮传动中可能的问题
一、空回和产生空回的因素 所谓空回，就是当主动轮反向转动时从动轮滞后的一种现象。滞后的转角即空回误差角。产生空回的主要原因是由于一对齿轮有侧隙存在。 从理论上来说，一对啮合齿轮可以是无侧隙的。但在某些情况下，侧隙对传动的正常工作是必要的．。由于侧隙的存在，可以避免由于零件的加工误差而使轮齿卡住；此外它还提供了贮存润滑油的空间，以及考虑由于温度变化而引起零件尺寸的变化等因素。但是，侧隙在反向传动中引起的空回误差，将直接影响传动精度。因此，必要时须对空回误差予以控制或设法消除其影响。 产生空回的主要因素是：就齿轮本身而言，如中心距变大、齿厚偏差、基圆偏心和齿形误差等。此外，齿轮装在轴上时的偏心、滚动轴承转动座圈的径向偏摆和固定座圈与壳体的配合间隙等也会对空回产生影响。 二、齿轮传动的失效形式 齿轮传动的失效形式主要是：轮齿的折断，齿面的点蚀、磨损和胶合等。 1.轮齿的折断 轮齿的折断一般发生在齿根部分，因为齿根处弯曲应力最大而且有应力集中。折断有两种：一种是在短期过载或受到冲击载荷时发生的突然折断；另一种是由于多次重复弯曲所引起的疲劳折断。这两种折断都起始于齿根受拉应力的一边。对于齿宽较小的直齿圆柱齿轮，齿根裂纹往往是从齿根沿着齿宽方向扩展，发生全齿折断。齿宽较大的直齿圆柱齿轮，容易因制造及安装的误差以及转轴等零件的弹性变形等因素，使载荷沿齿宽分布不均而使载荷集中于齿的一端，斜齿及人字齿轮因为接触线是倾斜的，载荷有时也作用在齿的一端的齿顶上，因此这些齿轮的齿根裂纹往往是从齿根沿着斜向齿顶的方向扩展，而发生轮齿的局部折断。增大齿根过渡曲线半径、降低表面粗糙度值、采用表面强化处理（如喷丸、辗压）等，都有利于提高轮齿的抗疲劳折断能力。 2.齿面的点蚀 润滑良好的闭式传动齿轮，当齿轮工作一段时期以后，常在轮齿的工作表面上出现疲劳点蚀。点蚀齿面的点蚀多出现在靠近节线的齿根表面上。在磨损严重的齿轮传动中，特别是在开式齿轮传动中见不到点蚀现象，这是因为表层的磨损速度比在表层上出现疲劳裂纹的速度要快得多。 出现点蚀的齿面，将失去正确的齿形。从而破坏了正确的啮合，使得传动精度下降，引起附加动载荷，产生噪声和振动，并加快齿面磨损和降低传动寿命。 提高齿面的硬度和降低表面粗糙度值，在许可范围内采用最大的移距系数和增大齿轮传动的综合曲率半径，以及增大润滑油粘度与减小动载荷等，都可提高齿面的接触疲劳强度。 3.齿面的磨损 当表面粗糙的硬齿与较软的轮齿相啮合时，由于相对滑动、软齿表面易被划伤而产生齿面磨损。外界硬屑落人啮合齿间也将产生磨损。磨损后，正确齿形遭到破坏，齿厚减薄，最后导致轮齿因强度不足而折断。 对于闭式传动，减轻或防止磨损的主要措施有：①提高齿面硬度；②降低齿面粗糙度值；③注意润滑油的清洁和定期更换；④采用角度变位齿轮传动，以减轻齿面滑动等。对于开式传动，应特别注意环境清洁，减少磨粒（硬屑）的侵入。 4.齿面的胶合
齿轮传动链误差分析
齿轮传动链误差分析 一传动误差的来源与分类 机床内联系传动链产生传动误差后, 将引起执行环节的角速度和线位移误差, 就不能保持精确、恒定的传动比, 而影响传动的准确性和均匀性。对于刀具和工件间要求有准确的传动比关系的机床应减小传动误差,提高传动精度, 如螺丝车床、螺纹磨床、滚齿机床等。 传动误差主要来源于四个方面。第一是传动件的布置误差。在设计传动链时, 由于传动件的位置不合理, 而使传动误差逐级扩大。第二是传动件的制造误差。如齿轮、蜗轮的齿形误差、周节偏差、切向一齿综合误差, 蜗杆、丝杠的导程误差以及导程累积误差等。第三是传动件的装配误差。如齿轮、蜗轮、蜗杆及丝杠因装配而产生的径向跳动和轴向窜动。第四是机床的热变形及传动件受交变的切削力、摩擦力和惯性力作用产生的传动误差。 传动误差按其性质分为原发性误差和再生性误差两类。原发性误差是指传动件布置误差、传动件制造误差、传 传动件装配误差。它是常位性误差, 机床一经制造好就存在着, 如果不人为地设置误差抵消或补偿装置, 此误差是不会消除的。再生性误差是指机床在动态（工作状态）过程中, 受力、受热后产生的误差。它是偶然性误差, 如果机床停止工作, 此误差逐渐消除。相比之下,往往原发性传动误差对内联系传动链的传动精度影响更大。本文着重讨论原发性误差。
二、传动误差的分析方法 通常分析传动误差大小的方法有动态多因素综合测试法和单因素分析法两种。动态多因素综合测试法是在机床动态下, 通过仪器实测出某些选定参数的大小,然后进行综合分析处理, 得到传动误差的定 量位。单因素分析法可以在静态或设计机床传动系统时对传动件布置误差、传动件制造误差, 进行定量的分析, 比较不同传动件如齿轮副、蜗轮副、螺母、丝杠等、传动件处于不同位置或传动件不同精度等级时传动误差的大小, 进而合理、正确的设计传动链, 以减少原发性误差位, 提高内联系传动链的精度。 三、单因素分析法的基本原理 （1）分析对象 由于在内联系传动链中,其主要传动件为齿轮副, 常选择齿轮副的布置制造误差为分析的对象。 （2）分析思路 首先应考虑到由传动件布置误差、制造误差引起的原发性误差最终将反映到执行环节上, 而误差经过转换, 以不同的传递比影响着执行环节, 传递比可能大于、小于或等于。其次传动件中的齿轮副对传动链精度影响较大的制造误差是齿轮切向一齿综合误差, 故应计算出各个齿轮的切向一齿综合误差。 （3）计算公式 第一，根据给定的齿轮精度等级, 查表确定齿轮周节极限偏差值
齿轮传动效率测定与分析
实验3 齿轮传动效率测定与分析 3.1 实验目的 1. 了解机械传动效率的测定原理，掌握用扭矩仪测定传动效率的方法； 2. 测定齿轮传动的传递功率和传动效率； 3. 了解封闭加载原理。 3.2 实验设备和工具 1. 齿轮传动效率试验台； 2. 测力计； 3. 数据处理与分析软件； 4. 计算机、打印机。 3.3 实验原理和方法 1. 齿轮传动的效率及其测定方法 齿轮传动的功率损失主要在于：(1)啮合面的摩擦损失；(2)轮齿搅动润滑油时的油阻损失；(3)轮轴支承在轴承中和轴承内的摩擦损失。齿轮传动的效率即指一对齿轮的从动轮（轴）输出功率与主动轮（轴）输入功率之比。对于采用滚动轴承支承的齿轮传动，满负荷时计入上述损失后，平均效率如表3.1所示。 表3.1 齿轮传动的平均效率 测定效率的方式主要有两种：开放功率流式与封闭功率流式。前者借助一个加载装置（机械制动器、电磁测功器或磁粉制动器）来消耗齿轮传动所传递的能量。其优点是与实际工作情况一致，简单易行，实验装置安装方便；缺点是动力消耗大，对于需作较长时间试验的场合（如疲劳试验），消耗能力尤其严重。而后者采用输出功率反馈给输入的方式，电源只供给齿轮传动中摩擦阻力所消耗的功率，可以大大减小功耗，因此这种实验方案采用较多。 2. 封闭式试验台加载原理 图3.1表示一个加载系统，电机功率通过联轴器1传到齿轮2，带动齿轮3及同一轴上的齿轮6，齿轮6再带动齿轮5。齿轮5的轴与齿轮2的轴之间以一只特殊联轴器和加载器相联接。 设齿轮齿数6532,z z z z ==，齿轮5的转速为5n (r/min)、扭矩为)m N (5?M ，则齿轮5处的功率为 )kW ( 9550 5 55n M N = 若齿轮2、5的轴不作封闭联接，则电机的功率为 )kW ( 9550/5 551η η?= =n M N N
齿轮的数控加工原理及误差分析
齿轮的数控加工原理及误差分析 1 引言 随着生产的发展, 数控机床特别是加工中心已得到广泛的应用。在数控机床上, 加工齿轮是复合加工要解决的问题, 目前大多数数控机床已具备了齿轮加工的潜在能力。为了在数控机床上加工齿轮并保证齿轮的加工精度, 应了解齿轮加工过程中可能产生的各种误差, 以便针对各种误差找出原因, 寻求相应的解决办法。本文提出数控机床加工齿轮的方法, 并分析、比较在数控机床上由不同的加工方式加工齿轮所产生的误差。 2 滚齿加工原理 用齿轮滚刀加工齿轮, 其传动原理与一对螺旋齿轮的啮合原理相同, 而滚刀可以看成是一个齿数无穷多(头数可以为1) 的螺旋齿轮。切削运动是滚刀的转动; 分齿运动是随着滚刀的转动, 齿坯也要相应的转动, 要求滚刀转速n刀与齿坯转速n工之间严格保持着相当于齿条与这个被加工齿轮啮合的关系。也就是滚刀转动中刀齿在轴向移动一个齿距, 齿坯也相应地转过相应的齿距, 这个运动是滚齿加工最重要的运动。垂直进给运动即滚刀沿齿坯齿宽方向的垂直进给(走刀) S。加工过程如图1所示。 图1 滚齿加工示意图
3 对数控机床的要求 为了实现齿轮的加工, 需控制2 个伺服进给轴和2个伺服旋转轴。以卧式加工中心为例,齿轮加工需要的运动有: 切削运动, 由机床主轴驱动滚刀回转; 展成运动, 即回转工作台按啮合关系回转; 齿宽方向的进给运动, 即滚刀的走刀运动, 由Y轴提供; 齿径方向的进给运动, 由X轴提供; 除有上述4 个基本运动外, 主轴相对“工作台”还应有可调的α角度(图2) 。主轴的旋转运动实现滚刀在加工中的主体运动,滚刀的旋转运动和工件的旋转运动形成范成运动。如图2所示为滚齿加工的示意图。 图2 齿轮加工运动示意图 4 误差分析 数控系统精度。由图2可看出, 保证各轴的位置精度和运动精度是保证齿轮加工精度的重要条件。对于配有设计完善的位置伺服系统的加工中心, 其定位精度和加工精度主要取决于位置检测元器件的精度和2个旋转轴静态和动态的同步精度。一般来说,高精度的数控系统完全可以满足上述精度要求。如果是一般的数控系统, 则要计算刀具旋转轴的分度误差, 按展成关系折算到旋转工作台上是否能满足所加工齿轮的精度要求。例如, 滚齿时所要求达到7级精度, 加工一个齿数为100, 模数为3 的齿轮, 折算到刀具主轴的分度精度应大于01035°。 加工误差。主要是由于工作台和刀具转速不均匀, 使刀具相对工
齿轮传动精度分析与计算
齿轮传动精度分析与计算 摘要：随着现代机械自动化的发展，齿轮作为组成机械工具的一个重要的零部件，齿轮的传动精度大大的影响自动化应用的准确性。本文详细的分析了齿轮传动误差的相关原因，主要包括齿轮装备误差和齿轮制造误差，使用概率分布的思想计算齿轮传动链的各级误差，能够精确地获取齿轮传动精度值，为降低机械工具的误差。 关键词：齿轮传动，精度，误差，概率 1 引言 齿轮是一种非常关键的传动零件，其在各种机器设备中得到了广泛的应用。通常情况下，齿轮的传动精度大部分程度上取决于齿轮传动的准去性。由于构成一个齿轮传动装置的轴、齿轮和轴承等各个组成部分在制造过程中或者装配过程中，或者在传动过程中，都会因为摩擦、温度升高、受力弹性等原因造成变形，因此需要在传动的过程中输出轴的相关转角通常会存在一定程度的误差，因此，对于齿轮传动装置来讲，其误差主要包括空程和传动误差两种类别。 目前，齿轮传动精度检测或者计算方式已经得到了许多自动化学者的研究，提出了许多的方法。 2010年，郑方燕等人[1]详细的分析了齿轮传动的误差测试方法，提出了采用FPGA、USB2.0等先进技术开发一种是实用蜗轮副传动误差测试方法和实验系统，保证了测试工作的高精度和良好的重复性，也满足了高速采集和实时传输的需要。 2010年，彭东林等人[2]分析了传动误差动态误差测试系统的相关理论，阐述了我国采用高精度光栅价格昂贵的现状，采用我国拥有自主知识产权的时栅位移传感器，将时栅由绝对式信号通过时间序列模型转化为增量式脉冲信号，结合成熟的全微机化齿轮机床精度检测分析系统（FMT系统）对滚齿机进行了传动误差动态测量，策略的准确度达到0.137%，有效的实现了预期的目标。 2011年，刘锋等人[3]详细的分析了精密传动链的回转传动误差现有的提供检测的多种方法和技术，认真的通过分析各种传动误差检测方法，归纳每一种方法的优缺点，可以有效的观察出可以使用简单光学仪器的静态测量造价低、方法简单，但在实际策略过程中使用存在很多的局限性，同时，许多人提出的使用动态测量技术方法有惯性法、磁分度法、时栅法和光栅法等。 2 齿轮传动误差分析 2.1 齿轮制造误差分析