【摘要】： 齒輪應(yīng)用有悠久的歷史,但在現(xiàn)代工業(yè)中仍起著不可替代的作用。2007年全世界的齒輪產(chǎn)值是4200億,中國(guó)齒輪行業(yè)的產(chǎn)值為890億,其中車輛齒輪占三分之二。為確保齒輪質(zhì)量,諸如美國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,應(yīng)對(duì)成品齒輪進(jìn)行100%的測(cè)量。雖然在計(jì)量室條件下齒輪測(cè)量是成熟的技術(shù),但在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的大批量檢測(cè)中,如何快速獲取齒輪的精度信息卻是個(gè)難題。而之前,我國(guó)的研究與應(yīng)用幾乎是空白。 目前世界上應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的齒輪快速測(cè)量通常采用齒輪雙面嚙合測(cè)量原理,主要是其原理簡(jiǎn)單、測(cè)量效率高、對(duì)環(huán)境無(wú)嚴(yán)格要求、測(cè)量齒輪制作簡(jiǎn)便,能適應(yīng)相對(duì)惡劣的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境而又能滿足快速測(cè)量的要求。但是基于雙面嚙合測(cè)量所獲得的徑向綜合偏差很難保證齒輪軸向精度是否合格,而齒輪軸向精度與齒輪壽命、振動(dòng)和噪聲是密切相關(guān)的。在保持了傳統(tǒng)齒輪雙面嚙合測(cè)量?jī)?yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,為獲取齒輪軸向精度信息,本文對(duì)齒輪雙面嚙合多維測(cè)量理論及技術(shù)展開了研究,主要內(nèi)容如下: (1)研究了齒輪雙面嚙合多維測(cè)量原理的實(shí)現(xiàn)方式,即在Gimbal機(jī)構(gòu)上獲取齒輪軸向精度信息。建立了齒輪雙面嚙合多維測(cè)量模型,分析系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性,得出了固有頻率、測(cè)量速度以及阻尼對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響,為測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選用合適的測(cè)量條件提供依據(jù)。 (2)定義了齒輪軸向精度新指標(biāo):徑向綜合齒向傾斜偏差、一齒徑向綜合齒向傾斜偏差、徑向綜合齒向錐度偏差、一齒徑向綜合齒向錐度偏差,給出了各指標(biāo)的評(píng)定方法。分析了新指標(biāo)與齒輪工藝因素的關(guān)系,表明了設(shè)立這些新指標(biāo)的必要性。 (3)研制成功基于齒輪雙面嚙合多維測(cè)量原理的齒輪在線測(cè)量機(jī):給出了總體方案、機(jī)械系統(tǒng)的主機(jī)及多維測(cè)量機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)的線路接口及實(shí)現(xiàn)功能的方法步驟以及測(cè)控軟件系統(tǒng)的測(cè)量流程及界面。 (4)給出了系統(tǒng)標(biāo)定方法。標(biāo)定需要用到工件標(biāo)準(zhǔn)齒輪、齒向特征齒輪、錐度特征齒輪;測(cè)量需要用到測(cè)量齒輪和特殊測(cè)量齒輪。本文設(shè)計(jì)出了這五種特征齒輪。 (5)分析了測(cè)量不確定度:以徑向綜合齒向傾斜偏差的測(cè)量為例,從機(jī)械系統(tǒng)誤差、標(biāo)準(zhǔn)量誤差、信號(hào)處理與軟件算法誤差三方面計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度,并進(jìn)行合成以得到展伸不確定度。對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究:給出了系統(tǒng)精度檢定的項(xiàng)目、要求、方法和檢定數(shù)據(jù);開展了靜態(tài)精度試驗(yàn),得到靜態(tài)測(cè)量的重復(fù)性誤差、傳感器回零誤差;進(jìn)行了動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn),測(cè)試系統(tǒng)在不同速度下傳感器的輸出,對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT分析;進(jìn)行了功能試驗(yàn)、重復(fù)性試驗(yàn)。
【圖文】：

圖 1-1 齒輪測(cè)量技術(shù)發(fā)展歷程Fig.1-1 Evolution of gear measurement technology圖 1-2 齒輪測(cè)量Fig.1-2 Structure of gear measurement齒廓偏差的測(cè)量方法[32-35]有坐標(biāo)法、展成法、嚙合法等�；跇O坐標(biāo)法的測(cè)

圖 1-2 齒輪測(cè)量Fig.1-2 Structure of gear measurement測(cè)量方法[32-35]有坐標(biāo)法、展成法、嚙合法等。量中心[40-42]、萬(wàn)能齒輪測(cè)量機(jī)等�；谥苯橇繖C(jī)、直角坐標(biāo)齒形測(cè)量?jī)x等�；谡钩煞z查儀、萬(wàn)能漸開檢查儀、漸開線螺旋線檢查的測(cè)量方法有坐標(biāo)法和展成法。坐標(biāo)法測(cè)量量裝置和三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。展成法的測(cè)量?jī)x級(jí)圓盤式漸開線螺旋線檢查儀、杠桿圓盤式等。測(cè)量方法有絕對(duì)法和相對(duì)法。絕對(duì)法的測(cè)量?jī)x齒分度盤等。相對(duì)法的測(cè)量?jī)x器有萬(wàn)能測(cè)齒儀旁置式齒距儀等。- 2 -
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：TH132.41

【引證文獻(xiàn)】

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1 王志軍;基于激光雷達(dá)測(cè)量原理的火箭推力線測(cè)量技術(shù)研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王同祥;高精度標(biāo)準(zhǔn)齒輪徑向綜合偏差測(cè)量?jī)x的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

2 王振剛;圣誕樹銑刀的三坐標(biāo)測(cè)量原理與測(cè)量軟件開發(fā)[D];北京工業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：2678177