基于刃邊齒條測(cè)頭的大型齒輪在機(jī)測(cè)量原理與技術(shù)研究.pdf

1、大型齒輪作為大型成套設(shè)備的關(guān)鍵或重要基礎(chǔ)件，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，制造技術(shù)不斷提高，其高精度測(cè)量變得日趨迫切和重要。論文主要研究基于刃邊齒條測(cè)頭的大型齒輪在機(jī)測(cè)量原理、技術(shù)及測(cè)量?jī)x器。 在分析比較國(guó)內(nèi)外大型齒輪測(cè)量原理與技術(shù)的基礎(chǔ)上，得出結(jié)論：對(duì)于直徑大于等于2.5m的大型齒輪的精密測(cè)量，采用專用臺(tái)式量?jī)x測(cè)量是不可能實(shí)現(xiàn)的；采用上置式量?jī)x，定位基準(zhǔn)差，測(cè)量精度不能保證，且檢測(cè)項(xiàng)目單一；解決此問(wèn)題的有效辦法是在機(jī)測(cè)量，這符合我國(guó)大型

2、齒輪制造業(yè)的國(guó)情，具有良好的發(fā)展前景。從而為本論文工作確定了定位點(diǎn)。 論文基于微分幾何學(xué)原理，研究漸開(kāi)線廓面的可展性，分析其上具有代表性的曲線族：漸開(kāi)線族、直母線族、螺旋線族和接觸跡族，其偏差直接影響齒輪傳動(dòng)質(zhì)量。它們中的兩兩組合所構(gòu)成的特征線網(wǎng)格都可作為考察漸開(kāi)線廓面精度特征的依據(jù)，給齒輪測(cè)量指明了方向。以媒介齒條為工具，分別研究了平行軸條件下漸開(kāi)線齒輪線嚙合原理與交錯(cuò)軸條件下的點(diǎn)嚙合原理等，為論文的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。

3、 按照新的國(guó)家齒輪標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于單個(gè)齒輪必須檢驗(yàn)的三個(gè)偏差項(xiàng)目，論文開(kāi)展了大型齒輪在機(jī)測(cè)量齒廓偏差、螺旋線偏差和齒距偏差的原理與技術(shù)研究，因齒距偏差測(cè)量技術(shù)成熟，在機(jī)測(cè)量定位于檢測(cè)齒廓偏差和螺旋線偏差。針對(duì)大型齒輪在機(jī)測(cè)量的難點(diǎn)與特點(diǎn)，在研究比較測(cè)量原理的基礎(chǔ)上，確定了大型齒輪在機(jī)測(cè)量的指導(dǎo)思想、關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)路線，進(jìn)而確定了大型齒輪在機(jī)測(cè)量的方案。論文創(chuàng)造性地提出并采用了刃邊齒條測(cè)頭在機(jī)測(cè)量大齒輪偏差的方案，不僅原理正確，而且具

4、有減小量?jī)x尺寸、不存在測(cè)頭對(duì)正誤差、提高測(cè)量精度、擴(kuò)大測(cè)量功能、量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝與操作方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，使在機(jī)測(cè)量成為可行，構(gòu)成了論文的重要特色之一。也為本文提出的在機(jī)綜合測(cè)量提供了基礎(chǔ)。 論文在研究分析漸開(kāi)線螺旋面特征線測(cè)量的理論與技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地提出基于刃邊齒條測(cè)頭在機(jī)綜合測(cè)量直母線偏差的方案，即通過(guò)測(cè)量輪齒廓面上的直母線族的各個(gè)偏差，確定測(cè)量網(wǎng)格，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，分離出該廓面的齒廓偏差與螺旋線偏差，并建立了基于直母線偏差

5、的齒廓偏差與螺旋線偏差的誤差分離數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了評(píng)定軟件。由于齒輪在平行軸傳動(dòng)過(guò)程中瞬時(shí)接觸線即為直母線，因此該方案更有利于評(píng)定齒輪在使用過(guò)程中的傳動(dòng)質(zhì)量。采用此方案，既不同于常規(guī)的綜合測(cè)量，又有別于單項(xiàng)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了在測(cè)量原理上的創(chuàng)新與突破。 論文對(duì)大型齒輪在機(jī)測(cè)量的關(guān)鍵技術(shù)，如精密線位移和角位移信號(hào)的拾取、測(cè)量?jī)x器在機(jī)床上的安裝定位、測(cè)量坐標(biāo)系的確定等進(jìn)行了深入的研究，并進(jìn)行了精度分析。 在實(shí)現(xiàn)在機(jī)測(cè)量方案的機(jī)械部分設(shè)