螺旋锥齿轮传动平稳性测试系统的设计与研究

发布时间：2020-10-22 09:35

　　 齿轮传动的平稳性是影响齿轮噪声的重要因素之一，提高传动平稳性可以有效降低齿轮噪声。传动平稳性的传统检测方法主要是接触区的目测和运转噪声的测量，准确性不高，且无法检查出噪声的根源。而单面啮合测试和结构噪声分析能够准确地测量齿轮的运转平稳性，且测试结果的频谱图能够反映噪声的根源，通过调整相应的加工参数，从而实现齿轮的闭环加工。因此齿轮传动平稳性测试系统的研究有着较高的使用价值。 本文主要研究了测试系统构建中存在的一些难题。首先确定以虚拟仪器的方式构建系统，使得系统具有较强的通用性及可扩展性，降低了维护费用。其次对于单面啮合测试，研究了其测量算法问题，提出使用脉冲细分计数法来实现传动误差的高精度测量；对如何使用角度编码器实现侧隙的测量和控制作了研究；研究使用LabWindows／CVI平台完成测试系统软件开发的流程，推导出不同采样方式设置下的采样点数的计算公式，给出了从传动误差中求解齿轮副单项误差的算法，对单面啮合测试结果进行了11项分析；对于单面啮合测试和结构噪声分析间的关系，通过对齿轮激励的分析知两者应为相关的两个信号，并通过实验验证了此结论。最后研究了测量结果的评判方法及最佳啮合点的搜寻方法。
【学位单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TH132.41
【部分图文】：

Gleason公司的凤凰50OHCT型检验机是Gleason公司凤凰系列数控切齿机的配套产品。该机具有三个直线运动轴X、Y、Z和三个回转轴(B轴，大轮和小轮回转轴)，和凤凰系列的切齿机床结构完全相同，如图1一1所示。这样设计的优点是:检验机上各参数变化与切齿机床参数变化一一对应，因此可方便准确地根据测试与试验结果指导切齿机床的调整。了了了图1一1凤凰系列机床结构凤凰50OHCT数控齿轮检验机，测量功能强大，性能优越。它能在载荷100Nm以及小轮速度300OrPm范围内，对锥齿轮、准双曲面齿轮及圆柱齿轮的齿轮幅使用状态下的的传动性能进行模拟检测;对齿轮幅的齿面接触斑点进行CCD成像、

点检验功能外，机床还提供了基于单面啮合及旋转编码器的传动误差检测(SFT)和基于加速度传感器的结构噪声分析(SBN)两项检测能力。600HTT的机械结构采用凤凰二代立柱式结构〔’4]，如图1一2所示，整体结构刚度有很大提高:数控系统采用 Fanuc1601一M;大轮主轴力矩通过交流伺服电机来施加;数控系统与SFT、SBN检验分别有独立的人机交互界面，它们之间通过3COM网络连接;机床Z轴上安装的直线光栅和柔性啮合机构能够对齿轮副进行双面啮合检测，用来检测齿面的缺口和毛刺;其它轴的位置控制使用电机上的旋转编码器实现。图1一2凤凰H代机床结构4、 OerlikonT20[‘’J瑞士 Oerlikon公司生产的数控锥齿轮检测机T20，不仅能检测锥齿轮单面啮合误差、检查接触斑点而且还具备检测锥齿轮噪声的功能。通过刻线数达18000线的圆光栅、加速度传感器、伺服调速系统、频谱仪，既可以在低转速下测量单侧齿面误差也可以在高转速下测量轴承的振动信号并进行频谱分析。5、 OerlikonT50，T60[‘5〕奥立康(Oerlikon)公司生产的T50，T60控锥齿轮检验机具备的功能与Gleason公司的50OHCT和60OHTT相似的功能

H二氏s0下2…罐瓤图2一 4Q01一8X39齿轮TCA2.1.5锥齿轮运动曲线形状对传动噪声的影响通过分析齿轮副工作时的运动曲线图可以帮助评价和发现齿轮副传动缺陷。常见运动图有如下几种典型形态〔，〕〔z]:1.如图2一3所示的运动图是两端向下弯曲的，它表示齿廓有一定的向外鼓出的鼓形修正量，大轮在每一对齿面进入啮合之初滞后于应有的角位移，角位移的滞后量不断减小，并作平稳的升速运动;当角位移氏b，在中点达到齿数比规定的标准值后，其角位移滞后量不断增大，大轮作平稳的降速运动。这种形态的运动图，由于升降速过程都是平滑的，如果其最大滞后量△气;选择得当
【引证文献】

相关期刊论文 前1条

1 张功发;张修如;邹文毅;;螺旋锥齿轮单面啮合检测系统的设计与实现[J];现代制造工程;2010年09期

相关硕士学位论文 前3条

1 杨加玲;螺旋锥齿轮啮合振动检测系统的设计及研究[D];中南大学;2010年

2 张功发;螺旋锥齿轮数控检验机检测系统的设计与实现[D];中南大学;2010年

3 杨森元;基于ARM和DSP的齿轮传动噪声测试系统[D];北京工业大学;2012年

本文编号：2851420