一种齿轮传动误差的测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107036810A(43)申请公布日2017.08.11(21)申请号201710306357.6(22)申请日2017.05.04(71)申请人盐城工学院地址224000江苏省盐城市希望大道中路1号(72)发明人蒋汉军刘富豪(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.G01M13/02(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种齿轮传动误差的测量方法(57)摘要本发明公开了一种齿轮传动误差的测量方法，在主动轮和从动轮端面各安装一个加速度传感器，采集主动轮和从动轮的切向振动加速度信号，将所得信号进行高通滤波，获取高频振动加速度信号数据；测量加速度传感器安装位置的旋转半径，根据高频振动加速度信号数据及安装位置的旋转半径，计算得到角加速度信号数据；对角加速度信号数据进行二次积分，获得角位移信号数据；利用角位移信号数据和主、从动轮的基圆半径，计算齿轮传动误差。本发明克服了现有技术中使用两个角度编码器对主动轮和从动轮进行数据采样时由于时间不同步所带来的误差；占用空间小，测量精确；成本低，精度高，为控制齿轮传动误差提供条件，且有利于对齿轮传动系统进行减振降噪。CN107036810ACN107036810A权利要求书1/2页1.一种齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)提供主动轮和从动轮的齿数、模数和压力角，设主动轮的基圆半径为Rbp，设从动轮的基圆半径为Rbg，根据主动轮和从动轮的齿数、模数和压力角分别计算Rbp、Rbg；在主动轮端面安装第一加速度传感器，设第一加速度传感器安装位置的旋转半径为rp；在从动轮端面安装第二加速度传感器，设第二加速度传感器安装位置的旋转半径为rg；分别测量rp和rg的值；(2)分别通过第一加速度传感器和第二加速度传感器采集主动轮的切向振动加速度信号和从动轮的切向振动加速度信号，将所述主动轮和从动轮的切向振动加速度信号分别进行高通滤波，得到主动轮的高频振动加速度信号数据和从动轮的高频振动加速度信号数据，令主动轮的高频振动加速度信号数据为αp，令从动轮的高频振动加速度信号数据为αg；(3)根据所述rp和αp计算主动轮的角加速度信号数据根据所述rg和αg计算从动轮的角加速度信号数据(4)设主动轮的角位移信号数据为θp，设从动轮的角位移信号数据为θg，根据所述和计算θp和θg：(5)设齿轮传动误差为DTE，根据Rbp、Rbg、θp、θg计算DTE：DTE＝Rbpθp-Rbgθg。2.根据权利要求1所述的齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，步骤(2)所述的主动轮和从动轮的切向振动加速度信号包括低频正弦信号和高频振动加速度信号。3.根据权利要求1或2所述的齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，步骤(2)中高通滤波采用零相位数字滤波器。4.根据权利要求1或2所述的齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，步骤(2)包括：(21)采集到的主动轮和从动轮的切向振动加速度信号均为离散数字信号，设采样点数为i，设第一加速度传感器采集到的离散数字信号用数组Spτ表示，设第二加速度传感器采集到的离散数字信号用数组Sgτ表示，Spτ、Sgτ表示为：TSpτ＝[Spτ(0)Spτ(1)Spτ(2)...Spτ(i)]TSgτ＝[Sgτ(0)Sgτ(1)Sgτ(2)...Sgτ(i)](22)利用零相位数字滤波器对步骤(21)的离散数字信号进行高通滤波，滤波器抽头权系数用数组Hx表示，滤波器阶数为N：THx＝[Hx(0)Hx(1)Hx(2)...Hx(N)]根据步骤(21)中的离散数字信号Spτ、Sgτ分别与步骤(22)中的滤波器抽头权数组Hx卷积2CN107036810A权利要求书2/2页计算得到主动轮的高频振动加速度信号数据αp和从动轮的高频振动加速度信号数据αg：5.根据权利要求1或2所述的齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，所述第一加速度传感器和/或第二加速度传感器为微型加速度传感器。6.根据权利要求1或2所述的齿轮传动误差的测量方法，其特征在于，步骤(1)中主动轮和从动轮的基圆半径为：基圆半径＝齿数×模数×cos(a)/2式中，a为压力角。3CN107036810A说明书1/4页一种齿轮传动误差的测量方法技术领域[0001]本发明涉及机械测量技术领域，特别涉及一种齿轮传动误差的测量方法。背景技术[0002]随着科学技术的发展，对齿轮传动装置提出了更高的性能要求，如高速、重载、低振动和低噪声等。传动误差定义为从动轮实际啮合位置偏离无误差、无变形的理想齿轮副理论啮合位置的位移大小。传动误差主要由制造误差、装配误差、齿廓缺陷和齿廓修形等轮齿几何误差，以及载荷作用下的轮