一种螺旋伞齿轮齿距偏差的测量方法

发布时间：2020-04-07 10:18

【摘要】：螺旋伞齿轮具有传动平稳、结构紧凑、传动噪声低、承载能力强等优点,被广泛的应用到汽车、高铁、航空航天、船舶等机械设备中。机械设备的生产制造水平很大一部分原因是由螺旋伞齿轮的质量和性能决定的。齿距偏差是评价齿轮传动性能的重要指标,直接影响齿轮的传动精度和传动平稳性,因此螺旋伞齿轮齿距偏差检测是极其重要的。由于螺旋伞齿轮的形状较为特殊,从而造成目前广泛使用的针对圆柱齿轮和直齿轮提出的测量设备无法对其进行精确的检测,制约了我国螺旋伞齿轮制造水平的提高与发展。目前针对螺旋伞齿轮的检测方法多为接触式测量,接触式测量需要预先设置测量路径,在测量过程中测头与工件表面接触,容易导致工件表面磨损,并且需要对测头半径进行位置补偿。本文提出一种基于激光三角位移传感器的螺旋伞齿轮齿距偏差非接触式测量方法,主要研究内容如下:首先,将激光三角位移传感器作为主要测量工具,构建基于激光三角位移传感器的螺旋伞齿轮齿距偏差非接触式测量系统。完成测量系统的总体结构设计,将激光三角位移传感器和带动齿轮旋转的旋转平台配合使用,实现对螺旋伞齿轮齿宽中部齿廓的高精度测量,并对测量系统的硬件设计与选型进行详细阐述。其次,对本论文提出的非接触式测量系统给出对应的测量原理。测量过程中激光三角位移传感器的读数和圆光栅尺的读数作为一组数据存储到数据文件中,上位机数据处理系统首先去除由于外界环境和测量系统本身等多种因素影响产生的个别畸变测量数据,然后用改进的三次B样条法对测量数据进行齿廓曲线拟合,拟合齿廓与分度圆方程联立求解可以求出实际齿廓与分度圆的交点_iP,便可进一步求出实际齿距,通过与理论齿距进行比较,获得齿距偏差数据。最后,分析螺旋齿轮齿距偏差测量过程中影响测量系统精度的主要误差因素,如测量环境误差、随机误差、测量系统本身误差。针对不同的误差因素提出相应的补偿措施。使用本论文提出测量系统进行测量实验,并与齿轮测量中心的测量结果进行对比验证论文提出的测量方法的可行性与正确性。
【图文】：

图 2-2 LK-H085 型号激光三角位移传感器 2-1 LK-H085 系列激光三角位移传感器主要技术称 性号 LK-H模式 漫反距离 80范围 ±18性质 红色半导波长 655激光分类 GB7247.输出 4.8参考距离时) 70×25性度 ±0.02% F.S 精度 0.1

前轴承直线光栅滑块后轴承座图 2-4 滚动式直线导轨的结构图装在导轨和滑块之间，测量过程中上位机调整伺服电机的运动，，实现对滑块位置的是雷尼绍直线光栅尺，如图 2-5 所示，该类择长度的优点，分辨率可达 10nm。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG86

【参考文献】

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本文编号：2617784