齿轮副整体误差测量技术及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101915667A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101915667A(43)申请公布日2010.12.15(21)申请号201010237779.0(22)申请日2010.07.23(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人石照耀康焱(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人魏聿珠(51)Int.Cl.G01M13/02(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图5页(54)发明名称齿轮副整体误差测量技术及其测量方法(57)摘要本发明开创性地提出了可以替代传动误差的新误差指标(齿轮副整体误差)及其测量方法。其测量方法是：以齿轮整体误差测量技术为基础，采用间接测量法，得到齿轮副每个共轭齿对上的全部误差信息和完整啮合周期上的误差数据，既解决了传动误差测量中存在的问题，又使由我国首创的齿轮整体误差理论得到进一步推广和应用。测量得到的齿轮副整体误差曲线的外包络线就是传动误差曲线，相对于传动误差，齿轮副整体误差包含的误差信息更全面、更完整，不仅反映了主从轮误差相互作用的大小，而且反映了误差作用的形式和具体过程。它既可用于齿轮啮合过程的研究和传动质量的评定，又可用于误差溯源和工艺分析，也可以研究在双啮区同时参与啮合的两个轮齿的误差是如何相互影响传动质量。CN109567ACN101915667A权利要求书1/2页1.一种新的齿轮副误差理论：齿轮副整体误差，其特征在于：齿轮副整体误差是把主从动轮各共轭齿面上全部共轭点对的误差按实际啮合顺序全部统一在啮合线(或啮合线族)上而形成的一种齿轮副误差集合，它反映了啮合过程中主从轮误差相互作用的形式、作用的具体过程和作用的结果，克服了传动误差在研究问题中的局限性，既可用于齿轮啮合过程的研究和传动质量的评定，又可以用于误差溯源，进行齿轮工艺误差的分析；单对齿轮副的整体误差曲线由三部分组成，依据啮合顺序依次是：和包含了从齿根到齿顶全部齿面上的误差信息，描述了一对轮齿的完整啮合过程。其中：段和段分别是从动轮和主动轮的顶刃啮合段的误差曲线，段是正常渐开线啮合过程的误差曲线。2.齿轮副整体误差的测量方法，其特征在于：以齿轮整体误差测量技术为基础，首先测量主从动轮的齿轮整体误差，然后根据误差等效作用原理，合成得到完整啮合周期上的单截面齿轮副整体误差和全齿宽齿轮副整体误差。其中，对于正常渐开线啮合过程的齿轮副整体误差曲线任意接触点(x，y)处的齿轮副整体误差F∑(x，y)可以表示为：F∑(x，y)＝F1(x，y)+F2(x，y)(1)其中，(x，y)为接触点在接触面坐标系中对应的坐标值；F1(x，y)、F2(x，y)分别为主从动轮在接触点(x，y)处的齿轮整体误差值。在齿轮顶刃啮合段(和B2G2段)的齿轮副整体误差可由下式计算：其中，q＝1，2；**式中，rb1、rb2为主、从动轮的实际基圆半径；rb1、rb2为主、从动轮的理论基圆半径；α顶1、α顶2为主、从动轮的齿顶压力角；z2为从动轮齿数。3.根据权利要求2所述的齿轮副整体误差的测量方法进行测量时，其特征在于，该方法是按以下步骤实现的：1)根据主从动轮的基本参数(齿轮，模数，压力角，变位系数)和用户提供的安装要求确定齿轮副基本参数(安装中心距，齿轮副节圆直径)；2)根据用户要求，选择齿轮的测量截面，一般选择沿齿宽方向的对称中心面为测量截面；3)分别测量主、从动轮的齿轮整体误差，并存储测量数据于指定的数据库；4)计算主从动轮上轮齿的实际工作部分，具体为：首先根据齿轮副基本参数分别计算主从轮的轮齿齿根附近的啮合起始点的具体位置，然后计算轮齿的实际工作部分；5)建立齿轮副的接触面坐标系，具体为：在接触面内建立直角坐标系x0o0y0，其中，x0轴为接触线的对称线，横坐标x0用来表示接触点距原点的横向位置，纵坐标y0用来表示接触点的轴向位置，该坐标系称为齿轮副的接触面坐标系，在接触面坐标系x0o0y0中，坐标点与2CN101915667A权利要求书2/2页主从动轮上的共轭点对一一对应；6)在齿轮副完整啮合周期内，确定主从动轮上一一对应的共轭点对，具体为：主动轮齿根域附近的实际工作部分起点R1与从动轮的啮合起始点T2，组成了开始啮合时刻的共轭点对，当主动轮转过Δθ1时，从动轮将会转过Δθ2(Δθ1/Δθ2＝i12)，这时主动轮和从动轮上的接触点又组成共轭点对。7)在齿轮整体误差数据库中，搜寻、计算各共轭点对的齿轮整体误差值，具体为：首先搜寻主从动轮对应的共轭点对应的齿轮整体误差的值，如果前面测量得到的齿轮整体误差数据中没有对应共轭点的误差值，则需要根据前后相邻两点的误差值来插值计算。8)计算一对轮齿的齿轮副整体误差曲线，具体为：首先，在接触面坐标