螺旋錐齒輪在機測量及齒距誤差補償技術的研究.pdf

1、螺旋錐齒輪是機械制造領域實現(xiàn)相交軸或交錯軸傳動的關鍵零件，廣泛應用于汽車、拖拉機、礦山、冶金等行業(yè)。與直齒錐齒輪相比，螺旋錐齒輪具有傳動平穩(wěn)、承載能力強等優(yōu)點。隨著精密測量技術在機械制造領域的不斷發(fā)展，為實現(xiàn)螺旋錐齒輪齒形誤差的在機測量奠定了技術基礎。目前，美國Gleason公司和德國Klingelnberg公司生產的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機和磨齒機均可選配在機測量裝置，可實現(xiàn)齒形誤差的精密測量，可提高機床的加工精度，而我國在該領域的研究主

2、要都是針對漸開線圓柱齒輪。隨著高精度螺旋錐齒輪在齒輪傳動中的廣泛應用，對低振動、低噪聲、均布載荷等的要求越來越高。為了提高我國螺旋錐齒輪數(shù)控加工裝備及加工技術的整體水平，論文對螺旋錐齒輪齒形誤差的在機測量及齒距誤差補償技術進行了研究，主要研究成果如下:
　　1、根據(jù)微分幾何、錐齒輪嚙合原理以及螺旋錐齒輪切齒加工原理，建立了螺旋錐齒輪齒面方程。參照AGMA2009-B01標準，在齒面的旋轉投影面上進行了網(wǎng)格規(guī)劃，運用最優(yōu)化算法和坐標

3、變換，計算出了螺旋錐齒輪理論齒面各離散點的空間坐標及單位法矢。
　　2、基于H350G型數(shù)控螺旋錐齒輪磨齒機的機床結構和機床坐標系，通過校對塊標定了測球球心在機床坐標系中的空間坐標。根據(jù)螺旋錐齒輪理論齒面上各離散點的空間坐標及法矢，確定了大、小輪齒形誤差的在機測量原理及其實現(xiàn)方法。對于大輪，采用了工件軸不轉動的方式進行測量。而對于小輪，考慮到齒輪的螺旋角較大，齒面沿齒寬方向的曲率變化較大，采用了旋轉工件的方式進行測量。
　　

4、3、分析了螺旋錐齒輪齒距誤差產生的原因，建立了齒距誤差補償策略。通過砂輪的軸向位置補償和工件的旋轉角度補償，建立了齒距誤差補償模型。根據(jù)齒輪測量中心檢測齒距精度的原理以及齒距誤差測量報告，分析并計算出了砂輪的軸向補償值和工件的旋轉補償值。通過對比齒距誤差補償前后的測量結果及對應的齒距精度等級，驗證了螺旋錐齒輪齒距誤差補償方法的正確性。
　　4、基于Siemens840D數(shù)控系統(tǒng)，開發(fā)了螺旋錐齒輪大、小輪齒形誤差在機測量軟件。通過對