齿轮动态传动误差测量方法及测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及齿轮动态传动误差测量方法及测量装置，属于齿轮传动精度测量技术领域。针对目前齿轮测量装置要求用以齿轮动力学研究成果为基础的齿轮动态精度去取代以齿轮几何学、运动学研究成果为基础的齿轮静态精度的发展趋势，提出了一种齿轮动态传动误差的测量方法及动态传动误差测量装置。通过齿轮快速装卡装置，实现不同尺寸规格的齿轮快速、高精度的更换；采用精密移动平台，精确控制中心距和齿宽方向参数的调整；利用工况模拟系统模拟齿轮实际工作系统状态，提高动态传动误差的测量精度和可信度。考虑齿轮工作负载和润滑条件，采用非接式的高精度圆光栅获取主、被齿轮的角位置的信息，利用数字比相方法进行数据处理，获得齿轮动态传动误差。

【技术实现步骤摘要】
齿轮动态传动误差测量方法及测量装置
本专利技术涉及一种齿轮动态传动误差的测量方法及齿轮动态传动误差测量装置，属于齿轮副传动精度测量技术、精密测试技术与仪器、机械传动

技术介绍
广泛应用于汽车、船舶、风电等传动系统的齿轮，是现代工业、交通、能源动力传输中一种重要的传动件。由于传动平稳、传动比精确、效率高和寿命长等优点，齿轮传动在动力传输中仍扮演着重要角色，是一种应用最广的机械传动。由于受到齿轮加工技术和检测技术的制约，我国虽然是齿轮制造和使用的大国但不是齿轮制造强国。造成这局面的重要原因之一就是无法对生产的齿轮的质量做出全面、客观、正确的评价，从而用于指导加工生产。齿轮作为现代汽车工业的重要传动部件，是汽车运行过程中的主要振源和噪声源之一，它的动力学行为和工作性能对整车有着重要的影响。传动误差影响着齿轮传动过程中的速度和力的变化，是齿轮振动和噪声的主要来源，是齿轮系统振动和噪声的主要激励源，已经被人们普遍的接受和认为。齿轮的振动还影响着内部齿轮的失效形式，例如：齿轮折断、齿面点蚀和剥落、齿面胶合和齿根裂纹等，而且还可以引起汽车其他系统的共振，比如制动系统和转向系统，从而影响到本文档来自技高网...

【技术保护点】
齿轮动态传动误差测量方法，其特征在于：在模拟的齿轮实际工作系统下，考虑齿轮工作负载和润滑条件，采用非接式的高精度圆光栅获取主、被齿轮的角位置的信息，通过数字比相方法进行数据处理，获得齿轮的动态传动误差；齿轮动态传动误差测量方法包括：①采用安装在动态传动误差测量装置主轴前端的传感器，利用实验模态分析方法，获得动态传动误差测量装置的固有频率及其各阶谐波频率；②通过改变动态传动误差测量装置的机械系统结构，改变其本征模态频率及其谐波频率，逼近被检测齿轮所处实际工作系统的模态频率，使动态传动误差的测量在模拟的实际工作系统状态下进行；③通过工况调整系统，设定合适的测量转速、负载及润滑条件，避免共振和润滑对...

【技术特征摘要】
1.齿轮动态传动误差测量方法，其特征在于：在模拟的齿轮实际工作系统下，考虑齿轮工作负载和润滑条件，采用非接式的高精度圆光栅获取主、被齿轮的角位置的信息，通过数字比相方法进行数据处理，获得齿轮的动态传动误差；齿轮动态传动误差测量方法包括：①采用安装在动态传动误差测量装置主轴前端的传感器，利用实验模态分析方法，获得动态传动误差测量装置的固有频率及其各阶谐波频率；②通过改变动态传动误差测量装置的机械系统结构，改变其本征模态频率及其谐波频率，逼近被检测齿轮所处实际工作系统的模态频率，使动态传动误差的测量在模拟的实际工作系统状态下进行；③通过工况调整系统，设定合适的测量转速、负载及润滑条件，避免共振和润滑对测量结果的干扰；④采用圆光栅角度传感器获取主、被动齿轮的角位置信息，利用数字比相法及数字信号处理技术，依据传动误差计算原理获得模拟的实际工作系统状态的齿轮动态传动误差。2.利用权利要求1所述方法设计的齿轮动态传动误差测量装置结构，其特征在于：该测量装置由齿轮装卡装置(7)、精密回转轴系(8)、精密移动平台(18)、电机(31)、联轴器(32)、扭矩传感器(33)和磁粉制动器(34)组成；电机(31)在端面止口的定位导向作用，通过止口圆环面与精密移动平台(8)上的电机安装孔配合，采用螺钉连接的方式，安装在精密移动平台上；电机(31)的动力经联轴器(32)传递至精密回转轴系(8)，通过螺栓驱动胀紧的方式将联轴器(32)一端与电机(31)相连，一端与精密回转轴系(8)相连；轴空心式的磁粉制动器(34)与扭矩传感器(33)的输出轴直连，而磁粉制动器(34)通过止口短锥导向，端面配合螺钉压紧的方式固连在精密移动平台(18)上；负载经扭矩传感器(33)法兰输出，利用联轴器(32)与精密回转轴系(8)相连，联轴器(32)与精密回转轴系的固连方式采用胀紧原理；利用精密回转轴系(8)前端的短锥与齿轮装卡装置(7)配合，采用端面贴合的方式保证安装精度，采用内六角螺钉连接方法将齿轮装卡装置(7)与精密回转轴系(8)固连；电机(31)为同步扭矩电机，可以精确控制扭矩的输出，与扭矩传感器(33)配合，构成了扭矩闭环，保证测量过程中负载的稳定，避免负载波动影响检测结果的精度；电机(31)通过驱动器与运动控制单元组成运动控制系统，通过扭矩闭环、角位置闭环和速度闭环的方式，精准控制测量过程中的转速和扭矩，并根据测量工况实时调节润滑条件；进行转速调节，可以满足任意检测要求。3.根据权利要求2所述齿轮动态传动误差测量装置结构，其特征在于：精密移动平台(18)由主动端导轨锁(19)、主动端导轨(20)、测量装置底座(21)、主动端丝杠座(22)、主动端丝杠(23)、主动端箱体(24)、长光栅(25)、被动端箱体(26)、被动端导轨锁(27)、被动端丝杠(28)、被动端丝杠座(29)、手轮(30)和被动端导轨(35)组成；主动端导轨(20)通过螺钉固定与导轨压块压紧的方式安装在测量装置底座(21)y轴方向；被动端导轨(35)通过螺钉固定与导轨压块压紧的方式安装在测量装置底座(21)x轴方向；主动端箱体(24)通过导轨滑块安装在主动端导轨(20)上，主动端导轨锁(19)通过螺钉固定在主动端箱体(24)上；当主动端箱体(24)沿主动端导轨(20)移动至指定位置时，通过主动端导轨锁(19)锁定主动端箱体(24)的移动，保证测量过程中心距变动的稳定性，避免中心距随机变化带来的干扰；主动端丝杠座(22)通过螺钉固定在测量装置底座(21)y方向，主动端丝杠(23)直接安装在主动端丝杠座(22)上；被动端箱体(26)通过导轨滑块安装在被动端导轨(35)上，主动端导轨锁(19)通过螺钉固定在被动端箱体(26)上；当被动端箱体(26)沿被动端导轨(35)移动至指定位置时，通过被动端导轨锁(27)锁定被动端箱体(26)的移动，避免测量过程中沿齿宽方向的随机变化带来的干扰；被动端丝杠座(29)通过螺钉固定在测量装置底座(21)x方向，被动端丝杠(28)直接安装在主动端丝杠座(22)上,手轮(30)安装在被动端丝杠(28)的末...

【专利技术属性】
技术研发人员：石照耀，舒赞辉，李睿，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11