行业百科

齿轮测量技术

一 齿轮单项几何形状误差测量技术

齿轮测量仪器采用坐标式几何解析测量法,将齿轮作为一个具有复杂形状的几何实体,在所建立的测量坐标系 ( 直角坐标系、极坐标系或圆柱坐标系 ) 上,按照设计几何参数对齿轮齿面的几何形状偏差进行测量。测量的方式方法主要有两种:离散坐标点测量方式和连续几何轨迹点扫描 ( 如展成 ) 测量方式。所测得的齿轮误差是被测齿轮齿面上被测点的实际位置坐标 ( 实际轨迹或形状 ) 和按设计参数所建立的理想齿轮齿面上相应点的理论位置坐标 ( 理论轨迹或形状 ) 之间的差异,通常也就是与几何坐标式齿轮测量仪器对应测量运动所形成的测量轨迹之间的差异。测量的误差项目是齿轮的单项几何偏差,以齿廓、齿向和齿距等三 项基本偏差为主。近年来由于坐标测量技术、传感器技术、计算机技术的发展,尤其是数据处理软件功能的增强,三维齿面形貌偏差、分解齿轮单项几何偏差和频谱 分析等误差项目的测量得到了推广。单项几何偏差测量的优点是便于对齿轮 ( 尤其是首件 ) 加工质量进行分析和诊断、对机床加工工艺参数进行再调整;仪器可借助于样板进行校正,实现基准的传递。

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汽车齿轮的加工工艺和发展趋势

齿轮是汽车行业主要的基础传动元件,通常每辆汽车中有18~30个齿部,齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。齿轮加工机床是一种复杂的机床系统,世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。

据统计,我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装备加工完成。同时,汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床,将一直是机床消费的主体。 More

标准齿轮的历史介绍

远在公元前 400~200 年的中国古代就巳开始使用齿轮,在我国山西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮。17世纪末,人们才开始研究,能正确传递运动的轮齿形状。18世纪,欧洲工业革命以后, 标准齿轮的应用日益广泛;先是发展摆线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到20世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。

早在1694年,法国学者Philippe De La Hire 首先提出渐开线可作为齿形曲线。1733年,法国人M.Camus 提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。一条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线(节圆)纯滚动时,与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络形成的两齿廓曲线是彼此共轭的,这就是Camus定理。它考虑了两齿面的啮合状态;明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。1765年,瑞士的 L. Euler 提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来, Savary进一步完成这一方法。对渐开线齿形应用作出贡献的是Roteft WUlls,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。

19世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,使齿轮加工具军较完备的手段后,渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将切齿工具从正常的啮合位置稍加移动,就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿轮。 1908年,瑞士MAAG 研究了变位方法并制造出展成加工插齿机,后来,英国BSS 、美国AGMA 、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。 More

齿轮的历史

齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件,它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。现代齿轮 技术 已达到:齿轮模数 O.004 ~ 100 毫米;齿轮直径由 1 毫米~ 150 米;传递 功率 可达十万千瓦;转速可达 十万转 / 分;最高的圆周速度达 300 米 / 秒。

齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年,古希腊 哲学 家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转 运 动 的问题。中国古代发明的指南车中已应用了整套的轮系。不过,古代的齿轮是用木料制造或用金属铸成的,只能传递轴间的回转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载能力也很小。

随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。1674年丹麦天文学家罗默首次提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转平稳的齿轮。

18世纪工业革命时期,齿轮技术得到高速发展,人们对齿轮进行了大量的研究。1733年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律; 1765年瑞士数学家欧拉建议采用渐开线作齿廓曲线。 19世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高 精度 齿轮的问题。1900年 , 普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。

1899 年,拉舍最先实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。 1923年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓的齿轮, 1955年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究,圆弧齿轮遂得以应用于生产。这种齿轮的承载能力和 效率 都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有待进一步改进。齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。 More