齿轮综合测量方法
齿轮综合测量方法
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2.2 常用测量方法及仪器
双啮测量原理 （直接测量）
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齿轮双面啮合测量原理：以被测齿轮回转 轴线为基准，用径向拉力弹簧使被测齿轮 与测量齿轮作无侧隙的双面啮合传动，被 测齿轮的双啮偏差转化为中心距的连续变 动记录成径向综合曲线。
如图所示，在一个基座上，安装有一个固 定测量架和一个浮动测量架，测量齿轮安 装在固定测量架的芯轴上，被测齿轮安装 在浮动测量滑架的芯轴上。当被测齿轮和 测量齿轮进行无侧隙啮合转动时，被测齿 轮齿形、齿距或者节线偏心的误差都会导 致双啮仪中心距发生变动，其变动量由数 字指示表进行记录处理。
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2.2 常用测量方法及仪器
双啮仪
GTR-4
3100A
GRS-2
TF-40
URM898
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2.2 常用测量方法及仪器
双啮测量中需注意的问题：
测量力 测量齿轮 仪器校准——平行度校准 小模数齿轮双啮测量的操作
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2.3 误差评定、误差曲线分析及数据处理
直齿轮重合度的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
1.4.2 斜齿圆柱齿轮
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮
斜齿轮
重合度的影响
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1.5 应用举例
缺陷的识别和定位
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1.5 应用举例
齿轮的选配啮合
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2.3 误差评定、误差曲线分析及数据处理
齿轮综合测量方法
齿轮综合测量方法齿轮是机械传动中常用的零部件之一，用于实现两轴之间的转动传递。
齿轮的精度和质量直接影响到机械传动的性能和寿命。
因此，对齿轮进行综合测量是非常重要的。
齿轮的综合测量方法可以分为外观测量和功能测量两个方面。
下面将介绍一些常用的齿轮综合测量方法。
外观测量主要包括齿轮的尺寸测量和形状测量。
尺寸测量可以使用千分尺、游标卡尺等工具进行，主要测量齿轮的外径、齿高、齿顶直径和齿根直径等尺寸。
形状测量可以使用影像测量仪等设备进行，主要测量齿轮的齿形偏差、齿距偏差和齿向偏差等。
功能测量主要包括齿轮的传动误差和摆动测试。
传动误差是指齿轮在传动过程中产生的误差，可以通过齿轮测试台进行测量。
测试台上安装两个相互啮合的齿轮，并通过测量传感器测量齿轮的角度变化，从而得到齿轮的传动误差。
摆动测试是指齿轮在运转时产生的轴向和径向摆动，可以通过轴向和径向摆动测量仪进行测量。
此外，还可以采用光栅尺、振动传感器等设备对齿轮的转速和振动进行测量，以评估齿轮的运转稳定性和动力性能。
对齿轮进行综合测量时，需要注意以下几个方面。
首先，选择合适的测量设备和测量方法，确保测量结果的准确性和可靠性。
其次，要有严格的测量标准和规范，确保测量过程的一致性和可比性。
同时，还需要对测量结果进行分析和评估，及时发现齿轮的缺陷和不良现象，并采取相应的措施进行修复或更换。
综上所述，齿轮的综合测量方法是一项重要的工作，能够全面评估齿轮的质量和性能。
通过合理选择测量设备和方法，严格执行测量标准和规范，以及对测量结果进行分析和评估，能够提高齿轮的精度和可靠性，从而提高机械传动的性能和寿命。
齿轮切向综合误差
齿轮的切向综合误差
齿轮的切向综合误差是指齿轮在转动一周内的最大转角误差。
具体来说，它是指在齿轮转动过程中，实际转角与理论转角之间的偏差。
这个误差通常以分度圆的弧长计值，并使用ΔF′ic表示。
切向综合误差的测量需要在齿轮工作条件下进行。
通常采用的方法是使用测角仪进行测量。
测角仪是一种专门用于测量齿轮转角的仪器，它可以精确地测量齿轮在转动一周内的转角误差。
测量时，将齿轮安装在测角仪上，然后转动齿轮一周，记录下实际转角与理论转角的差值。
这个差值就是切向综合误差。
切向综合误差与齿轮的制造精度、安装精度和使用环境等因素有关。
制造精度包括齿轮的齿形误差、齿向误差、齿面粗糙度等。
安装精度包括齿轮轴线的平行度、垂直度等。
使用环境包括温度变化、湿度变化、载荷变化等。
这些因素都会对齿轮的切向综合误差产生影响。
此外，与切向综合误差相关的参数还有齿距偏差和齿向偏差。
齿距偏差是指齿轮的实际齿距与理论齿距之间的差值，它会影响齿轮的传动精度和稳定性。
齿向偏差是指齿轮的实际齿向与理论齿向之间的偏差，它会影响齿轮的承载能力和使用寿命。
总之，切向综合误差是衡量齿轮性能的重要指标之一，对于保证齿轮传动的精度和稳定性具有重要意义。
在实际应
用中，需要根据具体的使用要求和工作环境来确定切向综合误差的数值，并采取相应的制造和安装措施来保证误差在允许范围内。
1.16齿轮径向综合偏差的测量[12页]
![1.16齿轮径向综合偏差的测量[12页]](https://img.taocdn.com/s3/m/0f917b7ed5bbfd0a78567310.png)
图1-120为齿轮双面啮合综合测量仪的外形图。量仪的底座12上 安放着测量时位置固定的滑座1和测量时可移动的滑座2，它们的 心轴上分别安装被测齿轮9和测量齿轮8。受压缩弹簧的作用，两 齿轮可作双面啮合。转动手轮11可以移动固定滑座1，以调整它 在底座12上的位置，然后用手柄10加以固定。双啮中心距的变动 量可以由指示表（百分表）6的示值反映出来，或者用记录器7记 录下来。手轮3、销钉4和螺钉5用于调整滑座2的移动范围。
该量仪用于测量圆柱齿轮（测量范围：模数1～10 mm，中心 距50～300 mm），安装上附件，还可以测量圆锥齿轮和蜗轮副。
齿轮的双啮精度指标为齿轮径向综合总偏差和一齿径向综 合偏差。
双面啮合检测需要借助于精度足够高（比被测齿轮至少高
四级）的测量齿轮进行测量。齿轮径向综合总偏差 Fi 是指被测齿轮与测量齿轮双面啮合检测时（被测齿轮的左、
2．调整螺钉5的位置，使指示表6的指针因弹簧压缩而正转 1～2转，然后把螺钉5的紧定螺母拧紧。转动指示表6的表
盘，把表盘的零刻线对准指示表的长指针，确定指示表的
示值零位。使用记录器7时，应在滚筒上裹上记录纸，并把
记录笔调整到中间位置。
3．测量
使被测齿轮9旋转一转，记录指示表的最大示值与最小示值。
变动量即为一齿径向综合偏差
f
。
i
参看图1-120。
1．将测量齿轮8和被测齿轮9分别安装在可移动滑座2和 固定滑座1的心轴上。按逆时针方向转动手轮3，直至手轮 3转动到滑座2向左移动被销钉4挡住为止。这时，滑座2大 致停留在可移动范围的中间。然后，松开手柄10，转动手 轮11，使滑座1移向滑座2，当这两个齿轮接近双面啮合时， 将手柄10压紧，使滑座1的位置固定。之后，按顺时针方 向转动手轮3，由于弹簧的作用，滑座2向右移动，这两个 齿轮便作无侧隙的双面啮合。
齿轮测量基本方法原理
5、铣键槽----铣床。
6、滚齿-----滚齿机。
7、齿面淬火---高频淬火机床。
8、磨---外圆磨床。
锥齿轮用铣床可以加工
第一步当然是下料，锯切
第二步，车，外形
第三步，铣，齿形
如果需要可以磨削和淬火或调质
细长轴的齿轮轴加工工艺（以45号钢为例）：
一、毛坯下料
二、调质处理（提高齿轮轴的韧性和轴的刚度）
加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的。
（一）工艺过程分析
图9－17所示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7－6－6级，其加工工艺过程见表9－6。
从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。
齿号
Ⅰ
Ⅱ
齿号
Ⅰ
Ⅱ
模数
2
2
基节偏差
±0.016
±0.016
齿数
20世纪70年代初，开始利用长光栅（或激光）、圆光栅等组成的测量系统、电子计算机自动控制系统和数据处理系统等组成的自动测量系统，在同一台齿轮量仪上测量齿向误差，齿形误差和周节偏差等。直齿圆柱齿轮的齿向误差也常在具有精密直线导轨的齿圈径向跳动仪上测量。
齿圈径向跳动测量以被测齿轮轴心线定位，利用带有球形测头或锥角等于2倍齿形角的圆锥形测头的测微仪，使测头位于齿高中部与齿廓双面接触。测头相对于齿轮轴心线的最大变动量即齿圈径向跳动。测量齿圈径向跳动的仪器是齿圈径向跳动仪。
齿轮测量基本方法原理
齿轮测量基本方法原理（转）长度计量技术中对齿轮参数的测量。
测量圆柱齿轮和圆锥齿轮误差的方法有单项测量和综合测量两种。
单项测量主要是测量齿形误差、周节累积误差、周节偏差、齿向误差和齿圈径向跳动等。
齿形测量图1为齿轮齿形测量的原理。
常用的测量方法有展成法和坐标法。
①展成法：基圆盘的直径等于被测渐开线理论基圆直径。
当直尺带动与它紧密相切的基圆盘和与基圆盘同轴安装的被测齿轮转动时，与直尺工作面处于同一平面上的测量杠杆的刀口相对于被测齿轮回转运动的轨迹是一理论渐开线。
以它与被测渐开线齿形比较，即可由测微仪（见比较仪）指示出齿形误差。
利用此法测量齿形误差的工具有单盘渐开线测量仪和万能渐开线测量仪(见渐开线测量仪)。
②坐标法:按齿形形成原理列出齿廓上任一点的坐标方程式,然后计算出齿廓上若干点的理论坐标值,以此与实际测得的被测齿形上相应点的坐标值比较，即可得到被测齿形误差。
有直角坐标法和法线展开角坐标法两种。
前者的测量原理是被测齿廓上各点的坐标值(x、y)分别由X和Y方向的光栅测量系统(见光栅测长技术)测出，经电子计算机计算后得出齿形误差。
此法适用于测量大型齿轮的齿形。
法线展开角坐标法用于测量渐开线齿形。
当与被测齿轮同轴安装的圆光栅转动一个展开角φ时，由长光栅测量系统测出被测渐开线基圆的展开弧长ρ，由电子计算机按计算式ρ＝r0φ（式中r0为基圆半径）计算出被测弧长与理论弧长之差值。
按需要在齿廓上测量若干点，由记录仪记录出齿形误差曲线图。
周节测量图2为齿轮周节测量的原理。
周节测量有绝对测量法和相对测量法。
①绝对测量法：被测齿轮与圆光栅长度传感器同轴安装。
测量时，被测齿轮缓慢回转，当电感式长度传感器的测头与齿面达到预定接触位置时，电感式长度传感器发出计数开始信号，利用电子计算机计算由圆光栅长度传感器发出的经过处理后得到的电脉冲数，直至测头与下一齿面达到预定接触位置为止。
如此逐齿进行，测出相当于各实际周节的电脉冲数，经电子计算机处理后即可得出周节偏差和周节累积误差。
齿轮测量实验报告
实验 齿 轮 测 量实验3-1 齿轮径向综合总偏差的测量一、实验目的1．熟悉齿轮双面啮合综合检查仪的测量原理和测量方法。
2．加深理解齿轮径向综合总误差与径向一齿综合误差的定义。
二、实验设备齿轮双面啮合综合检查仪三、实验原理及实验设备说明径向综合总偏差"∆i F 是指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，双啮中心距的最大值与最小值之差。
一齿径向综合偏差i f ''∆是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时，被测齿轮对应一个齿距（360°/z ）的双啮中心距变动的最大值。
图3-1-1为双面啮合综合检查仪的外形图。
它能测量圆柱齿轮、圆锥齿轮和涡轮副。
测量范围：模数1-10mm ，中心距50-320mm 。
被测齿轮装在可沿底座6滑动的主滑架15之大心轴11上，标准齿轮安装在可沿V 形导轨浮动的测量滑架5之心轴7上，按两齿轮理论中心距固定主滑架。
主滑架用手轮17调整位置，并可用手柄14锁紧；测量滑架5与刻度尺16连接，测量滑架5的位置由手柄4控制，它受压缩弹簧的作用，使两齿轮紧密啮合（双面啮合）。
转动被测齿轮时，由于被测齿轮存在各种误差（如基节偏差、周节偏差、齿圈径向跳动和齿形误差等），这两个齿轮转动时，使双啮中心距变动，变动量通过测量滑架5的移动传递到指示表1读出数值。
四、测量步骤1．安装百分表把控制测量滑架的手柄4扳到正上方（即相当于将滑架调整在浮动范围的中间），装上百分表，使其指针压缩1~2圈并对准零位，然后将手柄扳向左边。
2．调节中心距转动手轮17，观察刻度尺与游标尺的示值，根据计算出的两齿轮理论中心距调整主滑架15位置，并用手柄14紧固。
3．把理想精确的测量齿轮安装在心杆套8上，加垫圈10后用螺帽压紧。
在主滑架15的心轴上安装被测齿轮。
然后将测量滑架的手柄4扳向右边，使测量滑架靠向主滑架，保证两齿轮双面紧密啮合。
4．进行测量缓慢均匀地转动被测齿轮，由于被测齿轮的加工误差，双啮中心距就产生变动，在转动一周或一齿过程中观察百分表的示值变化，将测量数据记录。
齿轮测绘步骤范文
齿轮测绘步骤范文齿轮是机械传动装置中常用的一种，其作用是将动力或扭矩从一个轴传递到另一个轴，常用于机械设备中的传动系统中。
为了确保齿轮的准确传动，需要进行齿轮的测绘。
下面是齿轮测绘的步骤。
第一步：准备测绘工具和仪器齿轮测绘需要使用到一些特殊的工具和仪器，如齿轮测量仪、切齿机、电动千分表等。
在进行测量之前，需要确保这些工具和仪器的准备工作已经完成。
第二步：确定测量的齿轮根据需要进行测绘的齿轮的规格和尺寸，确定需要测绘的齿轮。
根据齿轮的规格参数，选择合适的测量方法和仪器。
第三步：测量齿轮的模数和齿数首先需要测量齿轮的模数和齿数。
齿轮的模数是指单位长度上的齿数，是齿轮传动中的重要参数。
测量齿轮的模数可以利用齿轮测量仪进行测量，通过仪器带动测量探头触碰齿轮齿槽，得到齿数和模数的测量结果。
第四步：测量齿轮的齿宽和齿间隙齿轮的齿宽是指齿轮齿槽的长度，是齿轮传动中的另一个重要参数。
测量齿轮的齿宽可以使用齿轮测量仪测量，通过仪器探头的移动，测量齿轮齿槽两侧的距离差，从而得到齿宽的测量结果。
齿间隙是指相邻齿轮齿槽之间的间隙，也是齿轮传动中的一个重要参数。
测量齿轮的齿间隙可以使用电动千分表等仪器进行测量，利用测量仪器的量程和精度，测量齿轮齿槽之间的距离差。
第五步：测量齿轮的齿形和齿向误差齿轮的齿形和齿向误差是齿轮测量中的重要指标，影响着齿轮的传动性能和精度。
测量齿轮的齿形和齿向误差可以使用专用的齿轮测量仪进行测量，通过仪器的工作原理和测量探头的移动，测量齿轮齿槽的形状和位置，从而得到齿轮的齿形和齿向误差的测量结果。
第六步：分析和评估测量结果根据测量得到的齿轮的各项参数和误差，进行数据分析和结果评估。
分析和评估的目的是判断齿轮的传动性能和工作精度是否满足要求，是否需要进行修正或调整。
如果测量结果超出了规定的误差范围，需要对齿轮进行修正或调整，以保证其准确传动。
第七步：记录和报告测绘结果测量完成后，需要将测绘得到的结果记录下来，保存为测绘报告。
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斜齿轮
重合度的影响
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1.5 应用举例
缺陷的识别和定位
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1.5 应用举例
齿轮的选配啮合
齿轮综合测量的情形和在实际使用中的情形比较 接近，所反映的是齿轮在工作时所出现的各要素 偏差的综合结果。因此，相对于单项测量，综合 测量能比较全面地说明齿轮的使用质量。
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主要内容
1 单啮测量 2 双啮测量
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1 单啮测量
1.1 误差项定义 1.2 常用测量方法及仪器 1.3 误差曲线分析及数据处理 1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测 1.5 应用举例小皮 电 带轮 机来自蜗被杆
测
齿
轮
齿
蜗轮
轮
光 栅 头
标准蜗杆
高放 齿数
光栅头
整形 分频 比
定标
相 滤波器 记录器
器 低放 头数
整形 分频
光栅式单啮仪
首台光栅式单啮仪由英国工程实验室研发
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1.2 常用测量方法及仪器
光栅式单啮仪
六十年代，随着光电技术的应用，精密测角技术得到了飞速发展，给单 面啮合技术中理论啮合运动的实现开拓了新的途径，到了六十年代末， 应用光栅测角的光栅式单啮仪就投放市场，据有关资料报道，英国米克 伦公司于1967年就成功开发了光栅式单啮仪。该仪器光栅由当时英国工 程实验室（NEL）开发，精度达2秒。除此之外还有Klingelnberg生产的 PSKE-900光栅式单啮仪。该类单啮仪的出现，不仅使精度得到了提高， 而且能实现各种速比的齿轮传动偏差测量，还具有测量锥齿轮副、蜗轮 副的传动偏差的功能。
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1.2 常用测量方法及仪器
被测齿轮 摩擦盘1
标准齿轮 摩擦盘2
摩擦盘式单啮仪 德国Mahr896、日本大阪精机OFR-20
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齿轮1 带动器 主轴1
测振 传感器 2010-04-25
主轴2 带动器
齿轮2
测振传感器 阻尼器
速比运算 运算放大 相敏整流
记录器
摩擦轮
我国六十年代北京量具刀具厂等单位成功开发了采用测量蜗杆的单啮仪
CD-320G，其测量原理是以理想的测量蜗杆代替测量齿轮，在测量蜗杆和
被测齿轮的轴上分别安装圆光栅盘，由电动机驱动蜗杆带动齿轮传动。
传动时，两光栅盘经指示光栅产生莫尔条纹，黑白莫尔条纹亮度的变化
由光敏元件接受转换成电脉冲信号。为使两路光栅讯号能输入相位计比
相，各路先经分频器分频，保证两路信号频率相等，比相后的相位差就
是被测齿轮的偏差。
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1.2 常用测量方法及仪器
磁分度式单啮仪
捷克 TOS TosMo-200；捷克 Stepanek IMO
在光栅式单啮仪发展的同时，也出现了其它原理的单面啮合检 查仪，如采用磁分度式单啮仪。日本在大型该齿机工作台上， 加工出精密圆磁栅系统，用其测量转角来实现大齿轮单啮测量。 磁分度式单啮仪与光栅式单啮仪的差别是以录有磁波的磁盘代 替光栅盘，用磁头代替指示光栅，构成单啮仪的标准发讯装置 进行偏差测量。 根据仪器对电磁感应信号的处理方法不同，磁分度式单啮仪可 分为分频式和差频式两种。
1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮螺旋线偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮重合度的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
1.4.2 斜齿圆柱齿轮
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
变
速
电
箱
机
惯性式单啮仪
首台惯性式单啮仪 由德国
亚琛工业大学研发
精品课件
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惯性式单啮仪（地震式单啮仪）
成都工具研究所研制的地震式单啮仪的测量原理是在被测齿轮和 测量齿轮的轴上，分别安装扭转振动传感器。被测齿轮存在偏差 时，将使齿轮副传动不均匀，也就是齿轮传动的角加速度不等于 零。这时，传感器中传动绝对均匀的质量块相对同轴的齿轮产生 角位移，此角位移再经传感器中的电感仪转化为电信号。两路电 信号经加法器处理，放大后由记录器记录，便得到被测齿轮的偏 差。
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
1.4.1 直齿圆柱齿轮
直齿轮齿廓偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮齿廓偏差的影响
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1.4 产品齿轮与测量齿轮副的检测
直齿轮齿距偏差的影响
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这种单啮仪由于不需和轴系严格同轴安装测角装置、分辨率高等 优点，一开始就受到很多国家的重视，但它并没有成为广泛应用 的产品，其主要有两个原因，一是受地震仪固有频率的限制；二 是地震仪直接感受速度变化，测量角度时需要精密标定。
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1.2 常用测量方法及仪器
标准蜗杆
带动胶带轮 胶带
2010年全国齿轮精度、误差分析、测量及量具量仪最新技术培训及研讨会
齿轮综合测量
报告人：汤 洁 指 导：石照耀
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齿廓测量
分析式测量
螺旋线测量
齿距测量
齿
轮
测
径向综合
量
功能式测量
切向综合
整体测量
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综合测量作为齿轮测量主要检验方式之一，以齿 轮精度理论的误差运动学为基础的，将齿轮看作 刚体, 认为齿轮不仅是几何体, 也是个传动件, 并认为齿轮误差在啮合运动中是通过啮合线方向 以啮合线增量来影响齿轮的传动特性, 因此啮合 运动误差反映了齿面误差信息。
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1.2 常用测量方法及仪器
英国 Huddersfield 大学
光光光光光
光光光光 光 光 G2 光 光 光 M2
光光光 光 光
光光光光
光 光 光 M1
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光 光 G1 光光
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1.3 误差曲线分析及数据处理
美国 NASA
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1.1 误差项定义
切向综合偏差
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1.1 误差项定义
切向综合偏差
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1.2 常用测量方法及仪器
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1.2 常用测量方法及仪器
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单面啮合测量
摩擦盘式 惯性式 光栅式 磁分度式 ……