基于齿轮测量中心的锥齿轮测量技术

发布日期:[09-11-17 22:00:11] 浏览人次:[]

基于齿轮测量中心的锥齿轮测量技术

 郭晓东 张明德 张卫青 徐娟 叶勤 翟庆富

重庆工学院

弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮(以下简称锥齿轮)是车辆、飞机、工程机械、机床、轴传动摩托车、工业缝纫机、电动工具等机器动力传动系统中的重要零件,更是舰船推进器、矿山机械、轧钢设备等机器的关键零件,锥齿轮啮合传动质量是传动平稳性、工作寿命及可靠性等的重要影响因素,而锥齿轮齿面几何形状及其精度在很大程度上决定其啮合传动质量。因此,在锥齿轮的设计和制造工艺过程中,齿形质量控制是关键技术难题。为使锥齿轮传动具有更高的传动平稳性、更低的传动噪声、更长的工作寿命和更高的可靠性,应采取的主要措施包括:设计合理的轮齿几何参数、确定具有最优齿面接触传动性能的加工工艺参数、控制热处理工艺过程、对零件进行精加工、对加工零件的齿形误差进行检测及修正以保证精度、进行滚动检查及配对等方面。由于齿距及齿形精度对锥齿轮传动精度、传动噪声、工作寿命有重要影响,因此齿距及齿形误差检测及修正是提高锥齿轮传动质量的重要技术手段,这也是当前我国锥齿轮制造工艺过程中最为薄弱的环节。国家标准GB/T 11365-89规定了锥齿轮精度的检测项目、各精度等级齿轮的误差范围,这就要求相应的方法和技术实现锥齿轮的精度检测与分析。另一方面,部分国内锥齿轮制造企业为国外厂商制造锥齿轮,需使其齿轮参数和齿形均应与所提供的齿轮实物一致,这就要求国内制造企业检测实物齿轮的各项几何参数和齿面形状。

目前,国际齿轮制造行业较为广泛地采用齿轮测量中心检测锥齿轮。齿轮测量中心具有测量精度高、测量功能多、自动化程度高等优点。近年来,我国锥齿轮制造企业引进了美国Gleaosn-M&M精密系统公司、德国Klingelnberg公司等制造的齿轮测量中心。

在我国,哈尔滨量具刃具集团公司、哈尔滨精达测量仪器有限公司、成都工具研究所、西安交大思源精密公司等研制成功了齿轮测量中心,开发了圆柱齿轮及其滚刀、插齿刀、剃齿刀等检测软件系统,在国内齿轮制造业获得广泛应用。

本文介绍基于哈量集团公司制造的39系列齿轮测量中心的锥齿轮检测方法及其实现软件系统,该软件系统自2005年以来在我国锥齿轮制造企业近30家应用,取得了良好的使用效果。

1 齿轮测量中心的工作原理

1所示为哈量集团公司制造的39XX型齿轮测量中心,由主机、数控单元、数据采集单元、计算机及其外设、测量与数据处理软件等部分组成。该测量中心

1、地脚   2、机座  3、手控面板   4、带动器  5、轴系  6、顶尖

7、上顶尖  8、测头  9、电感  10、相对零位校正器  11、径向滑板

12、测量立柱  13、电器柜  14、打印机  15、计算机  16、电源开关

 

1  39XX型齿轮测量中心

 

是()四坐标联动测量系统,由安装于机座上的回转工作台带动测量工件实现坐标位移、安装于向直线导轨上的滑架带动一维电感式测头实现坐标位移,测量软件系统通过数控单元驱动控制坐标位移,实现球形测头的中心定位于相对于测量齿面的任意空间位置。通常,轴坐标原点设定在回转工作台的轴线上,轴坐标原点设定在锥齿轮轴线错交点,坐标原点设定在起始测量点处当测头示值为零的位置,根据坐标轴的布局情况,测头的安装应使测头示值方向与轴坐标位移方向一致。

应用齿轮测量中心测量锥齿轮时,将锥齿轮小端向上与Z坐标轴正向方向一致安装于回转工作台上。当测量轴类齿轮时,通常以轴两端顶针孔中心形成的轴线为Z轴坐标基准;测量盘类齿轮时,以齿轮定位内孔的轴线为Z轴坐标基准。由于测量坐标系原点设定于回转工作台的轴线上,当齿轮安装于回转工作台后,不能应用回转工作台轴线基准标定测头,因此可将回转工作台轴线基准转换至安装于机座上的标准球球心,在测定了标准球球心至回转工作台轴心线沿RT向距离后,即可以标准球校准测头中心位置。

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本文关键字:齿轮  测量
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