錐齒輪試驗(yàn)機(jī)性能分析與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-02 02:51
錐齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀可對(duì)齒輪傳動(dòng)誤差、振動(dòng)噪聲和齒面磨削燒傷進(jìn)行測(cè)量。在進(jìn)行傳動(dòng)誤差和振動(dòng)噪聲測(cè)量時(shí),儀器自身的模態(tài)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不可忽略。為避免儀器在測(cè)量過程中了產(chǎn)生共振,需要對(duì)儀器的模態(tài)進(jìn)行分析和測(cè)試,以避開共振區(qū)域,保證儀器測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。本課題針對(duì)錐齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀模態(tài)進(jìn)行了分析,并在不同速度、載荷條件下對(duì)儀器的振動(dòng)情況進(jìn)行了測(cè)試,對(duì)齒輪的傳動(dòng)誤差進(jìn)行了測(cè)量。論文的主要工作如下:(1)對(duì)齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀進(jìn)行了模態(tài)和寫響應(yīng)仿真分析。利用Solid Edge進(jìn)行齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,使用ANSYS Workbench軟件進(jìn)行模態(tài)分析,并進(jìn)行了諧響應(yīng)分析。通過有限元仿真得到儀器的前六階模態(tài),得到儀器整體結(jié)構(gòu)在XYZ三個(gè)方向的位移諧響應(yīng)曲線。(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。使用壓電傳感器和加速度傳感器進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)數(shù)據(jù)采集,并利用DASP軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,得到儀器的前六階模態(tài),與軟件仿真得到的模態(tài)分析進(jìn)行對(duì)比對(duì)比結(jié)果基本一致。(3)對(duì)齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀在不同工作條件下的振動(dòng)進(jìn)行了試驗(yàn)分析。進(jìn)行不同工作狀態(tài)下的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集,分析不同工...
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)圖
北京工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文-10-(1)床身測(cè)試儀床身結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。床身采用立柱式結(jié)構(gòu),并采用肋板加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)提高試驗(yàn)機(jī)受力性能,保證床身在受力時(shí)的穩(wěn)定性和剛度。圖2-2床身三維設(shè)計(jì)圖Fig.2-2Beddesignofthetester(2)電主軸錐齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀可滿足4級(jí)精度錐齒輪傳動(dòng)誤差的測(cè)量需求,因此試驗(yàn)機(jī)主軸的回轉(zhuǎn)精度和角度測(cè)量精度都非常高,其中主軸的回轉(zhuǎn)精度為2μm,角度測(cè)量精度為1″。且在進(jìn)行錐齒輪高速傳動(dòng)條件下振動(dòng)噪聲測(cè)量時(shí),要盡可能減少主軸自身產(chǎn)生的振動(dòng)的影響。齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀采用西門子1FE1同步內(nèi)裝式電機(jī)作為電機(jī)主軸。將高精度Renishaw圓光柵安裝在齒輪裝夾口外側(cè)。采用雙讀數(shù)頭的方式進(jìn)行傳動(dòng)誤差測(cè)量,降低了安裝偏心所帶入的偏心誤差。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器使用HEIDENHAIN磁柵對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。錐齒輪夾具安裝在主軸前端,采用莫氏錐孔結(jié)構(gòu)安裝齒輪夾具以減小偏心誤差,軸系回轉(zhuǎn)精度小于2μm。夾具的夾緊與放松運(yùn)動(dòng)通過空心軸中與液壓回轉(zhuǎn)缸連接的拉桿拉緊放、松來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)主軸結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。旋轉(zhuǎn)編碼器油壓回轉(zhuǎn)缸1FE1084主軸電機(jī)冷卻液入口、出口夾具拉桿圓光柵振動(dòng)傳感器莫氏錐孔a)電主軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖a)Designstructureofmotorizedspindle
北京工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文-12-所示。從傳動(dòng)誤差曲線中可以得到齒輪副切向綜合誤差(ΔFic’)、齒輪副一齒切向綜合誤差(Δfic’)、齒距累積誤差(Fp)、齒距偏差(fpt)幾項(xiàng)關(guān)鍵誤差項(xiàng)。圖2-4傳動(dòng)誤差曲線Fig.2-4Curveoftransmissionerror齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀采用單面嚙合測(cè)量法測(cè)量齒輪副傳動(dòng)誤差。由于以下四方面優(yōu)勢(shì)使得單面嚙合測(cè)量法廣泛應(yīng)用于齒輪測(cè)量領(lǐng)域[49]:(1)單面嚙合測(cè)量法在接近于齒輪真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)使用的條件下進(jìn)行齒輪測(cè)量,符合工作時(shí)的真實(shí)條件;(2)單面嚙合測(cè)量法作為動(dòng)態(tài)測(cè)量,檢測(cè)效率高,可以連續(xù)快速測(cè)量。易于應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中批量產(chǎn)品的檢測(cè);(3)測(cè)量環(huán)境條件對(duì)單面嚙合測(cè)量法的影響很校測(cè)量結(jié)果不易受到環(huán)境影響,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;(4)獲得的傳動(dòng)誤差曲線,可以反映出幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心對(duì)齒輪偏差的影響。齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀根據(jù)傳動(dòng)誤差測(cè)量原理如圖2-5所示。兩主軸前端面分別安裝有高精度圓光柵對(duì)兩轉(zhuǎn)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)角1和2進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過程中,齒輪副呈單齒面接觸狀態(tài),采用錐齒輪小齒數(shù)齒輪作為驅(qū)動(dòng)端,大齒數(shù)齒輪作為負(fù)載端[50]。得到齒輪副傳動(dòng)誤差值、切向綜合誤差、齒輪副一齒切向綜合誤差、齒距累積誤差等反應(yīng)齒面信息的關(guān)鍵結(jié)果以及相應(yīng)的傳動(dòng)誤差曲線。
本文編號(hào):3378158
【文章來源】:北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)圖
北京工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文-10-(1)床身測(cè)試儀床身結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。床身采用立柱式結(jié)構(gòu),并采用肋板加強(qiáng)筋等結(jié)構(gòu)提高試驗(yàn)機(jī)受力性能,保證床身在受力時(shí)的穩(wěn)定性和剛度。圖2-2床身三維設(shè)計(jì)圖Fig.2-2Beddesignofthetester(2)電主軸錐齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀可滿足4級(jí)精度錐齒輪傳動(dòng)誤差的測(cè)量需求,因此試驗(yàn)機(jī)主軸的回轉(zhuǎn)精度和角度測(cè)量精度都非常高,其中主軸的回轉(zhuǎn)精度為2μm,角度測(cè)量精度為1″。且在進(jìn)行錐齒輪高速傳動(dòng)條件下振動(dòng)噪聲測(cè)量時(shí),要盡可能減少主軸自身產(chǎn)生的振動(dòng)的影響。齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀采用西門子1FE1同步內(nèi)裝式電機(jī)作為電機(jī)主軸。將高精度Renishaw圓光柵安裝在齒輪裝夾口外側(cè)。采用雙讀數(shù)頭的方式進(jìn)行傳動(dòng)誤差測(cè)量,降低了安裝偏心所帶入的偏心誤差。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器使用HEIDENHAIN磁柵對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。錐齒輪夾具安裝在主軸前端,采用莫氏錐孔結(jié)構(gòu)安裝齒輪夾具以減小偏心誤差,軸系回轉(zhuǎn)精度小于2μm。夾具的夾緊與放松運(yùn)動(dòng)通過空心軸中與液壓回轉(zhuǎn)缸連接的拉桿拉緊放、松來實(shí)現(xiàn)。旋轉(zhuǎn)主軸結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。旋轉(zhuǎn)編碼器油壓回轉(zhuǎn)缸1FE1084主軸電機(jī)冷卻液入口、出口夾具拉桿圓光柵振動(dòng)傳感器莫氏錐孔a)電主軸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖a)Designstructureofmotorizedspindle
北京工業(yè)大學(xué)工程碩士專業(yè)學(xué)位論文-12-所示。從傳動(dòng)誤差曲線中可以得到齒輪副切向綜合誤差(ΔFic’)、齒輪副一齒切向綜合誤差(Δfic’)、齒距累積誤差(Fp)、齒距偏差(fpt)幾項(xiàng)關(guān)鍵誤差項(xiàng)。圖2-4傳動(dòng)誤差曲線Fig.2-4Curveoftransmissionerror齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀采用單面嚙合測(cè)量法測(cè)量齒輪副傳動(dòng)誤差。由于以下四方面優(yōu)勢(shì)使得單面嚙合測(cè)量法廣泛應(yīng)用于齒輪測(cè)量領(lǐng)域[49]:(1)單面嚙合測(cè)量法在接近于齒輪真實(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)使用的條件下進(jìn)行齒輪測(cè)量,符合工作時(shí)的真實(shí)條件;(2)單面嚙合測(cè)量法作為動(dòng)態(tài)測(cè)量,檢測(cè)效率高,可以連續(xù)快速測(cè)量。易于應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中批量產(chǎn)品的檢測(cè);(3)測(cè)量環(huán)境條件對(duì)單面嚙合測(cè)量法的影響很校測(cè)量結(jié)果不易受到環(huán)境影響,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;(4)獲得的傳動(dòng)誤差曲線,可以反映出幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心對(duì)齒輪偏差的影響。齒輪傳動(dòng)形性測(cè)試儀根據(jù)傳動(dòng)誤差測(cè)量原理如圖2-5所示。兩主軸前端面分別安裝有高精度圓光柵對(duì)兩轉(zhuǎn)軸的實(shí)際轉(zhuǎn)角1和2進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過程中,齒輪副呈單齒面接觸狀態(tài),采用錐齒輪小齒數(shù)齒輪作為驅(qū)動(dòng)端,大齒數(shù)齒輪作為負(fù)載端[50]。得到齒輪副傳動(dòng)誤差值、切向綜合誤差、齒輪副一齒切向綜合誤差、齒距累積誤差等反應(yīng)齒面信息的關(guān)鍵結(jié)果以及相應(yīng)的傳動(dòng)誤差曲線。
本文編號(hào):3378158
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