锥齿轮试验机性能分析与实验研究
发布时间：2021-09-02 02:51
锥齿轮传动形性测试仪可对齿轮传动误差、振动噪声和齿面磨削烧伤进行测量。在进行传动误差和振动噪声测量时,仪器自身的模态对测量结果的影响不可忽略。为避免仪器在测量过程中了产生共振,需要对仪器的模态进行分析和测试,以避开共振区域,保证仪器测量结果的准确性和可靠性。本课题针对锥齿轮传动形性测试仪模态进行了分析,并在不同速度、载荷条件下对仪器的振动情况进行了测试,对齿轮的传动误差进行了测量。论文的主要工作如下:（1）对齿轮传动形性测试仪进行了模态和写响应仿真分析。利用Solid Edge进行齿轮传动形性测试仪结构进行建模,使用ANSYS Workbench软件进行模态分析,并进行了谐响应分析。通过有限元仿真得到仪器的前六阶模态,得到仪器整体结构在XYZ三个方向的位移谐响应曲线。（2）设计实验方案对齿轮传动形性测试仪进行了实验模态分析。使用压电传感器和加速度传感器进行动态响应数据采集,并利用DASP软件进行实验模态分析,得到仪器的前六阶模态,与软件仿真得到的模态分析进行对比对比结果基本一致。（3）对齿轮传动形性测试仪在不同工作条件下的振动进行了试验分析。进行不同工作状态下的振动数据采集,分析不同工...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验机设计图
北京工业大学工程硕士专业学位论文-10-(1)床身测试仪床身结构如图2-2所示。床身采用立柱式结构，并采用肋板加强筋等结构提高试验机受力性能，保证床身在受力时的稳定性和刚度。图2-2床身三维设计图Fig.2-2Beddesignofthetester(2)电主轴锥齿轮传动形性测试仪可满足4级精度锥齿轮传动误差的测量需求，因此试验机主轴的回转精度和角度测量精度都非常高，其中主轴的回转精度为2μm，角度测量精度为1″。且在进行锥齿轮高速传动条件下振动噪声测量时，要尽可能减少主轴自身产生的振动的影响。齿轮传动形性测试仪采用西门子1FE1同步内装式电机作为电机主轴。将高精度Renishaw圆光栅安装在齿轮装夹口外侧。采用双读数头的方式进行传动误差测量，降低了安装偏心所带入的偏心误差。电机转动传感器使用HEIDENHAIN磁栅对电机转速进行控制。锥齿轮夹具安装在主轴前端，采用莫氏锥孔结构安装齿轮夹具以减小偏心误差，轴系回转精度小于2μm。夹具的夹紧与放松运动通过空心轴中与液压回转缸连接的拉杆拉紧放、松来实现。旋转主轴结构如图2-3所示。旋转编码器油压回转缸1FE1084主轴电机冷却液入口、出口夹具拉杆圆光栅振动传感器莫氏锥孔a)电主轴设计结构图a)Designstructureofmotorizedspindle
北京工业大学工程硕士专业学位论文-12-所示。从传动误差曲线中可以得到齿轮副切向综合误差(ΔFic’)、齿轮副一齿切向综合误差(Δfic’)、齿距累积误差(Fp)、齿距偏差(fpt)几项关键误差项。图2-4传动误差曲线Fig.2-4Curveoftransmissionerror齿轮传动形性测试仪采用单面啮合测量法测量齿轮副传动误差。由于以下四方面优势使得单面啮合测量法广泛应用于齿轮测量领域[49]：(1)单面啮合测量法在接近于齿轮真实运转使用的条件下进行齿轮测量，符合工作时的真实条件；(2)单面啮合测量法作为动态测量，检测效率高，可以连续快速测量。易于应用在实际生产中批量产品的检测；(3)测量环境条件对单面啮合测量法的影响很校测量结果不易受到环境影响，易于实现自动化；(4)获得的传动误差曲线，可以反映出几何偏心和运动偏心对齿轮偏差的影响。齿轮传动形性测试仪根据传动误差测量原理如图2-5所示。两主轴前端面分别安装有高精度圆光栅对两转轴的实际转角1和2进行测量。在测量过程中，齿轮副呈单齿面接触状态，采用锥齿轮小齿数齿轮作为驱动端，大齿数齿轮作为负载端[50]。得到齿轮副传动误差值、切向综合误差、齿轮副一齿切向综合误差、齿距累积误差等反应齿面信息的关键结果以及相应的传动误差曲线。
本文编号：3378158
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验机设计图
北京工业大学工程硕士专业学位论文-10-(1)床身测试仪床身结构如图2-2所示。床身采用立柱式结构，并采用肋板加强筋等结构提高试验机受力性能，保证床身在受力时的稳定性和刚度。图2-2床身三维设计图Fig.2-2Beddesignofthetester(2)电主轴锥齿轮传动形性测试仪可满足4级精度锥齿轮传动误差的测量需求，因此试验机主轴的回转精度和角度测量精度都非常高，其中主轴的回转精度为2μm，角度测量精度为1″。且在进行锥齿轮高速传动条件下振动噪声测量时，要尽可能减少主轴自身产生的振动的影响。齿轮传动形性测试仪采用西门子1FE1同步内装式电机作为电机主轴。将高精度Renishaw圆光栅安装在齿轮装夹口外侧。采用双读数头的方式进行传动误差测量，降低了安装偏心所带入的偏心误差。电机转动传感器使用HEIDENHAIN磁栅对电机转速进行控制。锥齿轮夹具安装在主轴前端，采用莫氏锥孔结构安装齿轮夹具以减小偏心误差，轴系回转精度小于2μm。夹具的夹紧与放松运动通过空心轴中与液压回转缸连接的拉杆拉紧放、松来实现。旋转主轴结构如图2-3所示。旋转编码器油压回转缸1FE1084主轴电机冷却液入口、出口夹具拉杆圆光栅振动传感器莫氏锥孔a)电主轴设计结构图a)Designstructureofmotorizedspindle
北京工业大学工程硕士专业学位论文-12-所示。从传动误差曲线中可以得到齿轮副切向综合误差(ΔFic’)、齿轮副一齿切向综合误差(Δfic’)、齿距累积误差(Fp)、齿距偏差(fpt)几项关键误差项。图2-4传动误差曲线Fig.2-4Curveoftransmissionerror齿轮传动形性测试仪采用单面啮合测量法测量齿轮副传动误差。由于以下四方面优势使得单面啮合测量法广泛应用于齿轮测量领域[49]：(1)单面啮合测量法在接近于齿轮真实运转使用的条件下进行齿轮测量，符合工作时的真实条件；(2)单面啮合测量法作为动态测量，检测效率高，可以连续快速测量。易于应用在实际生产中批量产品的检测；(3)测量环境条件对单面啮合测量法的影响很校测量结果不易受到环境影响，易于实现自动化；(4)获得的传动误差曲线，可以反映出几何偏心和运动偏心对齿轮偏差的影响。齿轮传动形性测试仪根据传动误差测量原理如图2-5所示。两主轴前端面分别安装有高精度圆光栅对两转轴的实际转角1和2进行测量。在测量过程中，齿轮副呈单齿面接触状态，采用锥齿轮小齿数齿轮作为驱动端，大齿数齿轮作为负载端[50]。得到齿轮副传动误差值、切向综合误差、齿轮副一齿切向综合误差、齿距累积误差等反应齿面信息的关键结果以及相应的传动误差曲线。
本文编号：3378158
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