滚齿机传动链误差测量误差分析及辨识
滚齿机精度检验标准
滚齿机精度检验标准一、齿形精度齿形精度是滚齿机加工质量的关键指标。
为确保齿形精度，需要检查以下几个因素：1. 齿形的对称性：通过观察齿形的左右两侧是否完全对称来判断。
可以使用测量工具进行精确测量。
2. 齿形的完整性：需要检查齿形是否有缺失或不规则部分。
可以通过对比加工出的齿形与理论齿形进行判断。
3. 齿顶圆的圆度：需要保证齿顶圆的圆度公差在允许范围内，以避免齿顶磨损和噪音的产生。
可以使用测量工具进行精确测量。
二、齿向精度齿向精度是指齿轮的螺旋线方向与理论方向之间的偏差。
为确保齿向精度，需要检查以下几个因素：1. 螺旋线的直线度：需要使用测量工具检查齿轮的螺旋线是否平直，无弯曲或扭曲现象。
2. 螺旋线的方向：需要确保齿轮的螺旋线方向与理论方向一致，以避免齿轮运转时的振动和噪音。
3. 齿距的一致性：需要检查同一齿轮上各齿距是否一致，以避免齿轮运转时的冲击和振动。
可以使用测量工具进行精确测量。
三、齿厚精度齿厚精度是指加工出的齿轮厚度与理论厚度之间的偏差。
为确保齿厚精度，需要检查以下几个因素：1. 齿厚的均匀性：需要使用测量工具检查齿轮的各齿厚是否均匀一致，以避免齿轮运转时的冲击和振动。
2. 齿厚的偏差：需要将实际齿厚与理论齿厚进行比较，以判断是否存在偏差。
可以使用测量工具进行精确测量。
3. 齿厚的稳定性：需要检查同一批次的齿轮之间是否存在较大的厚度差异，以确保齿轮运转时的稳定性。
可以使用测量工具进行精确测量。
四、表面粗糙度表面粗糙度是指加工后的齿轮表面微观不平整程度。
为确保表面粗糙度符合要求，需要检查以下几个因素：1. 表面粗糙度的值：需要使用表面粗糙度测量仪检查齿轮表面的粗糙度值是否符合要求。
一般而言，表面粗糙度越小，齿轮的耐磨性和使用寿命越好。
2. 表面缺陷：需要检查齿轮表面是否存在划痕、烧伤、裂纹等缺陷，这些缺陷会影响齿轮的运转性能和使用寿命。
可以使用目视观察或借助放大镜进行检查。
3. 热处理质量：热处理质量对齿轮的表面粗糙度有很大影响。
齿轮传动轴的传动误差与回转间隙分析
齿轮传动轴的传动误差与回转间隙分析引言齿轮传动是常见的一种机械传动形式，广泛应用于工业机械领域。
在齿轮传动中，传动误差和回转间隙是重要的性能指标，对传动系统的精度和运行稳定性有着重要影响。
本文将针对齿轮传动轴的传动误差与回转间隙进行详细分析，探讨它们的原因以及对传动系统性能的影响。
一、传动误差的定义与分类传动误差是指齿轮传动轴在工作过程中由于齿轮的制造、装配等因素，导致输出轴承载方向的误差。
在齿轮传动中，常见的传动误差主要包括齿形误差、齿隙误差和轴向移位误差。
1. 齿形误差：齿形误差是指齿轮齿廓形状与理想齿廓的差异。
齿形误差可以通过齿轮的制造工艺、加工精度以及齿形检测仪器的性能等因素引起。
齿形误差会导致传动系统的噪声和振动增加，降低传动系统的工作效率。
2. 齿隙误差：齿隙误差是指齿轮齿槽之间的间隙大小不一致。
齿隙误差可以由齿轮的制造工艺、装配过程中的间隙控制等因素引起。
齿隙误差会导致传动系统的动态特性变差，降低传动系统的响应速度和稳定性。
3. 轴向移位误差：轴向移位误差是指齿轮轴在工作过程中由于装配不精确或轴向载荷造成的轴向偏移。
轴向移位误差会导致传动系统的运行不平稳，产生冲击和振动，严重时会导致传动轴的断裂。
二、传动误差的影响因素传动误差的产生与多个因素相关，主要包括齿轮的加工工艺、装配精度、使用环境、负载情况等。
1. 加工工艺：齿轮的加工工艺是影响传动误差的重要因素之一。
制造齿轮时，加工精度越高产生的传动误差就越小。
高精度的加工设备和工艺可以减少齿形误差和齿隙误差的产生。
2. 装配精度：齿轮装配过程中的精度控制也会对传动误差产生重要影响。
装配精度越高，齿轮的传动误差就越小。
装配精度主要包括齿轮齿轮间隙的控制、轴向偏移的控制等。
3. 使用环境：齿轮传动系统的使用环境对传动误差有着重要影响。
高温、高湿、高腐蚀等环境会导致齿轮表面的磨损加剧，进而影响传动误差。
4. 负载情况：齿轮传动系统的负载情况也会对传动误差产生影响。
机械传动及其测试实验误差分析
机械传动及其测试实验误差分析
机械传动是通过机械部件之间的互动来传递动力、扭矩和运动的一种方法。
它的测试实验误差分析主要包括以下几方面：
1. 传动效率误差：机械传动过程中会存在一定的能量损失,从而导致传动效率下降。
这种误差可以通过统计方法进行分析,包括实测传动效率与理论传动效率的比较和误差分析等。
2. 接触应力误差：机械传动部件之间存在接触应力,容易引起接触疲劳和损坏。
为了减小接触应力误差,可以采用优良的材料、表面处理和润滑等方法。
3. 转矩误差：机械传动过程中会因为部件的轴向力或地面不平整等原因导致转矩误差。
通过自校验的方法和精确的仪器测试可以减小这种误差。
4. 齿间偏差误差：机械传动部件的齿与齿之间会存在轻微的偏差,这会导致噪声、振动和传动误差。
为了减小齿间偏差误差,可以选择精度更高的齿轮、采用优质的加工技术以及进行精细的配合和校正等方法。
总体上,机械传动及其测试实验误差分析需要根据实际情况进行综合分析,加强质量控制,提高技术和管理水平,以确保机械传动的安全、可靠和高效。
关于齿轮滚齿误差产生的种类及原因分析
角左 右 对称 ，检 测 出的 齿形 图如 图： ｛ 叶 的ｌ 、２ ．【 Ｊ ｊ １ 是 刀 刃ｕ的
图２
压 力 角 存在 误 差 ；如 果 左 右不 对 称 ．检 洲 出 的齿 形 图 像 ｌ 冬 ｊ ： ｛ 中 的 １ 、２ ，但 齿形 的方 向 是 平 行 的 ．９ １ Ｉ Ｊ 是 刀 县 刀 口的 压 力 角干 ¨ 机Ｉ 术
其 检 测 出的 齿 形 图 的 形状 也 不 同 若 是 ｌ 刳ｓ ＿ 中的 齿 形 ｝ ｌ ｌ ｌ 线 变 成
ｓ 形 ，则 是加 工 中 刀具和 工 件装 夹 部存在 误差
２ ． ２形误 差 产 生的 原 因
图２ 中１ 、２ 主 要是 刀具 的压 力角 偏差 较 大
如果 刀具 的压 力
３ ４ ；
Ｉ 恤
２ Ｏ １ ６ 年・ 第１ ２ 期
在 齿轮 制造工 艺 中．保证齿
轮 齿 部 精 度 的 方 法 有 挤 齿 、 滚
齿 、剃 齿 、磨 齿 、珩 齿 、 研齿 等。一般 小模数 齿轮 只能通过滚 齿 的方 法达 到齿 轮精 度要求 在 滚齿过 程 中，由于存在 刀具 、机
刀刃在切削工件时有时有 多切 、有
时有 少 切 ．导 致 实 际 齿 形 从 齿 根到
齿顶一段 低于标准渐开线 ．一段 高 于标 准渐 开线 （ 见图 ３ 中３ ）。
技 术 创 新
图５ 主 要 是 工件 孔 中心 与 工作 台 刚转 中心 不 重合 ，可 通过 齿 形 图 、跳 动 和 双 啮 合 检 测 出 。压 力 角偏 大 的 位 置 是 双啮 合和 齿 跳 的 高 点 、压 力 角偏 小 的 位 置是 双 啮 合 和 齿 跳 的 低 点 ；且 双 啮 合 和齿 跳 的 高 、低 点 误 差 大 （ 垂 直 中心 线 的 上 下位 置 齿 形 ），
滚齿机加工原理及误差分析
滚齿机：主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮，蜗轮，链轮等齿面的齿轮加工机床。
滚齿机校正机构常见种类：行星式，复式偏心式，凸轮摆杆式，附加回转工作台式等。
决于齿轮机床的精度、刚度、刀具和齿轮毛坯的质量及其安装精度。
所以针对滚齿机工作台误差的滚齿机主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮、蜗轮、链轮等齿面的齿轮加工技术，在机械加工中占有重要地位。
因为在齿轮加工中出现了分度蜗轮的周节累计误差和周期误差，而齿轮加工精度取来源这一问题，本文使用滚齿机行星摆杆机构对其进行校正，用以减少分度蜗轮的周节累计误差和周期误差，使加工出来的齿轮达到满足加工精度的要求。
国内采用的滚齿机校正构，在机床制造行业中, 一开始制造精密机床, 由于各厂的设备条件差, 在滚齿机上不能加工精度较高的蜗轮, 分度精度满足不了产品的要求。
因而, 各厂先后在各型滚齿机上采用了各种类型的校正机构, 大都取得了不同程度的效果, 制出了精密分度蜗轮。
当时, 着重引进国外现成为结构, 近几年来, 无论在结构型式上, 或在简化结构, 或校正效果等方面均有较快的发展。
我国共采用了行星式、复式偏心式、凸轮摆杆式、和附加回转工作台式等多种类型的校正机构。
RS2 型滚齿机校正机构，只能能校正分度蜗轮副的周期误差。
但结构不够紧凑，校正机构在机床的外边，需要另置地基，并将机床的罩壳也换掉。
5355M型滚齿机校正机构也属于行星式，但没有周期误差校正凸轮, 机构是封闭的。
其结构复杂, 构件将近85 种, 使用不方便, 需将机床的双蜗杆传动改成单蜗杆传动, 此时, 必需拆除一根蜗杆。
由于校正机构安装位置不够妥当，使得一部分齿轮外露。
这种结构不太适用于大型滚齿机。
FO-10滚齿机行星式校正机构，该机构有一定的简化, 它省去了四根摆杆和一根长套筒, 结构就比较紧凑一些。
它装在机床分度挂轮箱处, 不需另置地基, 但其构件的种数仍然较多, 达45种, 放大比为0.182毫米每秒。
这种机构的轮廓尺寸较大。
滚齿机加工误差分析
制造 精度 安装 精度 直槽滚刀非 轴向性误差
滚刀齿形 角误差
滚刀轴向 齿距误差
机床蜗杆 副齿距误 差过大 调整 精度 工作台 水平 刀对中 不好 刃磨时 产生导 程误差
滚刀和刀 轴间隙大
滚刀分度圆柱 对内孔轴心线 径向圆跳动误 差
滚刀端面与 孔轴线不垂 直 刀杆径向圆 跳动太大
滚刀和刀轴 间隙大 顶尖 立柱 导轨 制造 精度
滚刀轴向 齿距误差
垫圈两端 面不平行 前面刃磨产生 较大的前角
滚刀容屑槽 槽距误差
安装 精度
滚刀齿形 角误差
滚刀径 向圆跳 动量大
滚刀未 紧而产 生振动 分度蜗轮精 度过低
滚齿加工 误差原因
顶尖 定位
工作台圆形 导轨磨损
中心孔 滚刀磨 损 工作台 蜗杆副 有间隙 滚刀轴 向窜动 分度蜗轮与 工作太圆形 导轨不同轴 调整 技术 夹具定位 面精度 表面粗糙 度差 进给丝杠 有间隙 滚刀轴 径向圆 跳动大 刀架导轨 与刀架间 有间隙 齿坯 偏心 顶尖
提高齿坯基 准面精度
齿距累积 误差超差
滚齿机热变形分析与误差检测新方法
滚齿机热变形分析与误差检测新方法
陈或 龙 ， 陶 晓 杰
（ 合 肥工 业大 学仪 器仪 器科 学 与光 电工程 学 院 ， 安徽 合 肥 ２ ３ ０ ０ ０ ９ ）
摘 要： 对滚齿机加 工热变形现 象及热 变形 对齿轮 加工精度的影响进行分析和讨论 。提 出了一种滚齿机 热误 差的新型
刀 对 中 出现 问题 时 ， 被 加 工齿 轮会 出现 倒牙 的现象 ，
３ ‘ 、 Ｌ ４ ’ 、 Ｌ ５ ‘ 、 Ｌ ６ ｔ 。 法 向 加工 方 向会 出现偏 差 ，相 当 于刀具 沿 Ｙ方 向有 ￡
补偿 ， 是 最 主要 的 减小热 误 差方 法 。要想 得到 精确 的 热误 差模 型 ， 温度 和热误 差 的检测 是关 键 。
（ ｂ） ห้องสมุดไป่ตู้
图 １ 滚 齿 机 结构 简 图 及热 变 形 后 示 意 图
由上述热源分析可知 ， 切削热 、 摩擦热及电机热
１ 滚齿机热误 差分析
１ ． １ 热 源 分析
可以测量 ｙ 方向上 的位移 ， 传感器 ６ 可 会 使 滚刀 在 Ｙ方 向上 产 生直 线位 移 ，由于这 种 位 置 位移传感器 ， 位 于测 试 棒 的正 上 方 ， 可测 量 ｚ 方 误 差 的存 在 ， 会 影 响 了滚 刀 的对 中 ， 如图 ２ 所 示 。滚 用 固定夹 具 固定 ， 向的位移。传感器之间的具体位置分布关 系如 图 ３ （ ｂ ） 所示 ， 显然在机床未运行之前 ， 没有热变形 ， ￡ ｌ ＝ 即 齿 轮 两侧 渐 开 线 齿 形 的对 称 线 不 通 过齿 坯 中心 ， ： ＝ ， ， Ｌ ＝ Ｌ ， Ｌ 。 在机床运行一段时间后 ， 发生热变 影 响齿 轮精 度 ； ｚ方 向的位移 偏 差对 加 工直齿 圆柱 齿 Ｌ ’ 、 Ｌ ‘ 、 轮 影 响不 大 ， 但 当滚 切加 工 斜齿 圆柱 齿轮 时 ， 齿 廓沿 形 ，传感器所测得的数据会发生变化 ，变为 。
滚齿机传动链及挂轮误差的精确调整
滚齿机传动链及挂轮误差的精确调整敖小宝（新余高等专科学校工程系，江西新余33803l）摘要：通过分析差动链对挂轮误差的补偿情况，以及存在于两组挂轮上的挂轮误差对工作台计算的位移的影响，说明在用补偿法调整滚齿机时，先设定分齿挂轮，再确定差动挂轮，就能获得较高的调整精度。
关键词：滚齿机；补偿调整；挂轮误差中图分类号：T G6l+2文献标识码：B文章编号：l67l-5276（2005）04-0053-02A precise Ad j ust m ent to t he e rror bet w een t he h an g i n gW heel and t he trans m ission c hai n of t he h obberAO x iao-bao（x i n y u C o lle g e，J x x i n y u33803l，Chi na）Abstract：A nal y zi n g ad j ust m ent to t he error bet w een diff erential chai n and its eff ect on t he dis p lace m ent g au g e caused b y t he error bet w een t w o han g i n g wheels，w e learn t hat a hi g her p recision o f ad j ust m ent can be real-ized，if w e desi g nate first and t hen set t he diff erential han g i n g wheel bef ore m ake an ad j ust m ent o f t he g ear-hobbi n g m achi ne b y com p ensation m et hod.K e y words：g ear-hobbi n g m achi ne；com p ensation and ad j ust m ent；error o f han g i n g wheel按传动比从挂轮表中选择挂轮时，常常存在比位误差，我们把这种误差称为挂轮误差。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数程序曰计数程序以圆光栅-C 产生的 TTL 信号的下
降沿为触发信号袁 将 2 路编码信号的计数值写入
FIFO 结构袁主程序读取 FIFO 中的计数值计算再该点
处的传动链误差遥
1.2 测量误差分析
圆光栅的刻线在制造过程中无法保证完全均
匀袁 且在安装过程中刻线与读数头之间存在相对位
姿误差遥 因此袁圆光栅测量角位移时存在与读数头位
置相关的测量误差误差遥 圆光栅误差对传动误差的
作用为院
吟越
em i
渊 2冤
式中吟为圆光栅测量误差对传动链误差测量值
的贡献量曰i 为圆光栅与工作台转速比曰em 为圆光栅 误差遥
滚刀轴的圆光栅与工作台转速比通常较高袁而
工作台的圆光栅与工作台转速比为 1遥 因此袁传动链 误差测量系统的误差主要由工作台编码器引起袁而 滚刀轴的圆光栅的误差的影响可忽略不计遥
滚刀轴转角曰琢 为工作台与滚刀转速比遥
如图 1 所示袁 工作台与滚刀轴末端分别安装高
精度圆光栅袁同步采集滚刀轴和工作台的角位置袁计
算传动链误差遥 主要设备详细参数如表 1 所示遥
滚刀轴
圆光栅-B
滚
齿机Βιβλιοθήκη 圆光栅-C工作台细分盒-B 细分盒-C
计算机 数字信号 渊 PXIe-1071冤 采集卡 渊 PXI-7842R冤
基于编码器和圆光栅广泛用于滚齿机床传动链 误差的测量[3-6]袁离散角度采样的方法适合于使用编 码器测量旋转机械中多路信号的情况[7]曰Palermo 等 人[8]讨论了使用低成本数字编码器来测量高速传动 系统的方法曰Zhou 等人[9]和 Zhao 等人[10-11]利用机床内 置编码器采集机床传动链的传动误差信号袁 用于确 定传动链中的故障源曰Brecher 等人[12]测量齿轮组传 动误差和噪声情况以研究齿轮组的传动误差与齿轮 箱在其应用中的噪声特性之间的相关性曰彭等人[13]和 李等人[14]利用 FMT 系统对滚齿机进行传动误差测 量袁并通过修正传动齿轮遥 通过传动链误差准确分析 机床传动链性能以及传动链误差精确补偿的前提为 传动链误差的精确测量遥
本文考虑圆光栅的制造误差和装配误差袁 分析 传动链误差测量平台的测量误差曰 基于测量误差相 位特性提出了一种新的修正测量系统误差的方法袁 通过两次不同安装位置下的测量数据计算并消除测 量误差曰基于 YDA1132 型滚齿机的实验表明该方法 能准确计算并消除测量误差袁同时流程简单成本低遥
1 测量误差分析及辨识原理
刻线沿圆光栅钢毂周向分布袁 读数头检测扫过
中图分类号：TG61.2
文献标识码：A
文章编号：1672-545X（2019）04-0001-05
0 引言
滚齿加工是一种生产效率高尧 应用广的齿形加 工方法[1]遥 滚刀轴尧电子齿轮箱和工作台构成滚齿机 传动链袁是滚齿机的关键核心部件遥 滚齿机传动链误 差不仅会引起工件齿轮的螺距误差尧 齿廓误差和工 件螺旋误差袁还会诱导滚齿机的振动和噪声[2]遥 准确 测量传动链误差袁 对通过传动链误差准确分析机床 传动链性能以及传动链误差精确补偿具有十分重要 的意义遥
为保证测量的精确性袁Du 等人 研 [15] 究了包含齿 轮的驱动系统的编码器测量误差袁 并提出一种减少 编码器误差的方法曰Li 等[16]基于阿贝原则分析了转台 倾斜运动误差和径向运动误差引起的圆光栅角位移 测量误差及其对转台定位精度的影响规律曰Lopez 等 人[17]分析了振动对和读数头的摆动引起的编码器测 量误差袁 并基于对恶化的测量信号的利萨如图的拟 合技术提高传感器精度遥 除上述方法外袁雷尼绍海德 汉等厂商推出了多读数头的圆光栅以消除测量误 差袁但成本高昂且安装不便遥 针对基于单读数头圆光 栅的传动链误差测量系统的测量误差分析及消除技 术亟待研究遥
1.1 传动链误差测量方案 滚齿机传动链包括滚刀轴电机尧滚刀箱尧电子齿
收稿日期：2019-01-29 基金项目：国家自然科学基金资助项目渊 51635003冤 曰重点产业共性关键技术创新专项项目渊 cstc2017zdcy-zdzxX0005冤 曰重庆市博士
后科研项目特别资助项目渊 Xm2017044冤 作者简介：龙 谭渊 1994-冤 袁男袁湖南人袁硕士研究生袁主要从事滚齿机床精度研究遥 通讯作者：王时龙渊 1966-冤 袁男袁湖南人袁教授袁博士生导师袁研究方向院机电一体化遥
主程序 计数 程序
图 1 传动链误差测量平台
表 1 主要实验设备参数表
设备 圆光栅-C 细分盒-C 圆光栅-B 细分盒-B
参数 23600 线 细分 50 倍 20000 线 细分 25 倍
为明确传动链误差沿工作台的空间分布情况袁
首先测量圆光栅参考点相对机床工作台原点的相位
差袁 并从第一次检测到圆光栅的参考点开始进入计
1
Equipment Manufacturing Technology No.04袁2019
轮箱尧工作台电机以及工作台传动装置遥 传动链误差
即为由传动副传动误差和伺服控制误差引起的工作
台和滚刀轴间的相对运动误差袁如式渊 1冤 所示遥
eT = 渍C - 琢渍B
渊 1冤
式中袁eT 为传动链误差曰渍C 为工作台转角曰渍B 为
叶 装备制造技术曳 2019 年第 04 期
检测与测试
滚齿机传动链误差测量误差分析及辨识
龙 谭 1，王时龙 1，任 磊 1，杨 勇 2
渊 1.重庆大学袁机械传动国家重点实验室袁重庆 400044曰2.重庆机床集团有限责任公司袁重庆 400055冤
摘 要：滚齿机传动链误差检测平台的测量误差直接影响滚齿机传动链误差的测量结果袁导致难以精确补偿滚齿机传动 链误差和准确诊断滚齿机传动链故障遥为提高滚齿机传动链误差测量准确性袁消除圆光栅的制造和安装误差对测量结果 的干扰袁首先分析了由圆光栅制造及装配误差引起的测量误差对滚齿机传动链误差测量的影响袁然后基于不同安装位置 下的测量误差相位特征和离散傅里叶逆变换方法辨识测量误差袁该方法在 Y D A 31 32 型滚齿机上进行了实验验证遥 结果 表明袁该方法能准确辨识检测平台的测量误差袁消除了对传动链误差测量结果的干扰袁提高了测量准确性袁具有低成本尧 高可行性的优点遥 关键词：滚齿机曰传动链曰传动链误差曰测量误差曰误差补偿