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20年来齿轮测量技术的发展 被引量：12
1
作者 石照耀 于渤 +1 位作者 宋辉旭 王笑一 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1009-1024,共16页
推动齿轮测量技术发展的力量有两股,一是齿轮产业发展对齿轮测量不断提出的新要求,二是不断进步的关联技术在齿轮测量领域的渗透。21世纪以来,这两股力量的交汇推动了齿轮测量技术的快速发展。在简要回顾20世纪齿轮精度理论和齿轮测量... 推动齿轮测量技术发展的力量有两股,一是齿轮产业发展对齿轮测量不断提出的新要求,二是不断进步的关联技术在齿轮测量领域的渗透。21世纪以来,这两股力量的交汇推动了齿轮测量技术的快速发展。在简要回顾20世纪齿轮精度理论和齿轮测量技术演变的基础上,提出了齿轮广义精度理论的基本要义,从齿轮全信息测量技术、面向生产现场的齿轮在线快速分选检测技术、面向特大齿轮和微小齿轮的极端测量技术、高精度齿轮样板及量值传递等多个方面系统归纳了20年来齿轮测量技术的新发展。齿轮精密测量肇始至今已历经百多年,目前处在第三代齿轮测量向下一代齿轮测量跨越的关键阶段。提出了下一代齿轮测量的整体技术构想,列出为实现下一代齿轮测量必须攻克的基础理论和关键技术问题,展望了未来10年齿轮测量的研究重点和科学问题。 展开更多
关键词 齿轮 齿轮测量 齿轮仪器 精度理论 极端测量 齿轮样板
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双球渐开线样板的理论分析和应用 被引量：5
2
作者 石照耀 张健 陈洪芳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2963-2969,共7页
为确保齿轮测量仪器的高精度校准,国际标准ISO/TR 10064-5:2005推荐了新型的双球渐开线样板。该样板采用高精度球体的部分圆弧代替渐开线,通过误差补偿,获得高精度渐开线以实现渐开线溯源。研究了该样板相关的理论问题,为双球样板设计... 为确保齿轮测量仪器的高精度校准,国际标准ISO/TR 10064-5:2005推荐了新型的双球渐开线样板。该样板采用高精度球体的部分圆弧代替渐开线,通过误差补偿,获得高精度渐开线以实现渐开线溯源。研究了该样板相关的理论问题,为双球样板设计与应用提供了理论基础。针对数控齿轮测量仪器常釆用的电子展成法,分析并给出了理想安装条件下和存在安装误差时双球渐开线样板的原理误差及其计算公式;根据最优圆弧思想,使用最小二乘法推导出双球中心距的优化公式;最后给出了原理误差的补偿方法。基于上述基本理论,开发了双球样板设计软件并研制了一块模数为2.268 1mm、齿数为40、压力角为20°的双球渐开线样板。 展开更多
关键词 齿轮 齿轮仪器 齿轮测量 齿轮样板 双球渐开线样板
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安装误差对直齿标准齿轮螺旋线偏差的影响规律 被引量：4
3
作者 凌四营 李军 +3 位作者 于佃清 王坤 王晓东 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2367-2376,共10页
在齿轮螺旋线的实际测量过程中,不同轮齿的螺旋线倾斜偏差经常会出现较大差异。为提高齿轮螺旋线偏差的测量精度,分别研究了芯轴和齿轮安装误差对齿轮螺旋线偏差的影响规律。首先分别建立了芯轴安装偏心和倾斜误差及齿轮安装偏心和偏摆... 在齿轮螺旋线的实际测量过程中,不同轮齿的螺旋线倾斜偏差经常会出现较大差异。为提高齿轮螺旋线偏差的测量精度,分别研究了芯轴和齿轮安装误差对齿轮螺旋线偏差的影响规律。首先分别建立了芯轴安装偏心和倾斜误差及齿轮安装偏心和偏摆误差对齿轮螺旋线形状偏差和倾斜偏差影响的数学模型,然后制作了平垫圈(1#、4#)和楔角误差分别5.5μm/45mm(2#)和11.9μm/45mm(3#)的楔形垫圈,用于进行齿轮螺旋线偏差的精密测试实验。得到如下结果:采用2#楔形垫圈时,螺旋线倾斜偏差f_(Hβ)的最大值与理论模型相差0.17μm,相对误差为7%;采用3#楔形垫圈时,螺旋线倾斜偏差f_(Hβ)的最大值与理论模型相差0.06μm,相对误差为1%;而两次试验中齿轮螺旋线的形状偏差ffβ基本不变。实验结果表明:齿轮安装偏摆误差对螺旋线偏差的实测结果与理论值基本吻合,从而验证了所建数学模型的准确性。依据本文所建螺旋线的数学模型,得到通过调整齿轮安装偏摆误差补偿各齿轮螺旋线倾斜偏差差异的误差补偿方法。本文研究对于研制高精度标准齿轮具有重要研究意义。 展开更多
关键词 标准齿轮 螺旋线偏差 安装误差 精密测量
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齿轮渐开线样板安装偏心对齿廓倾斜偏差的影响 被引量：5
4
作者 凌四营 陈义磊 +2 位作者 凌明 高东辉 杨洪涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2581-2589,共9页
为提高齿轮渐开线样板的制造精度,本文研究了齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差的影响。基于双滚轮-导轨式渐开线展成原理,建立了齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差影响的数学模型,并依据该模型分离出齿廓形状偏差和齿廓倾... 为提高齿轮渐开线样板的制造精度,本文研究了齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差的影响。基于双滚轮-导轨式渐开线展成原理,建立了齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差影响的数学模型,并依据该模型分离出齿廓形状偏差和齿廓倾斜偏差;基于该数学模型,推导出补偿特定齿轮渐开线样板齿廓倾斜偏差所对应的安装偏心;最后,搭建了齿轮渐开线样板实验装置进行验证。实验结果表明通过对安装偏心的补偿,可将齿轮渐开线样板齿廓倾斜偏差由-3.53μm减小到-0.06μm,达到了1级齿轮渐开线样板对齿廓倾斜偏差的要求。研究齿轮渐开线样板安装偏心对其齿廓倾斜偏差的影响规律可以用于补偿齿轮渐开线样板的齿廓倾斜偏差,并为开发高精度齿轮渐开线样板提供技术支持。 展开更多
关键词 齿轮渐开线样板 安装偏心 齿廓倾斜偏差 偏心补偿
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基于多齿定位分度机构的高精度齿距样板的研制
5
作者 凌四营 刘远航 +2 位作者 龚海锋 王奉涛 凌明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期2951-2963,共13页
齿距样板是用于校准齿轮测量仪器齿距累积总偏差测量示值误差、单个齿距偏差测量重复性和回转台角定位误差的标准计量器具。为研制高精度齿距样板,本文首先基于误差均化原理设计了一种多齿定位爪用于磨齿机定位分度机构,然后对多齿定位... 齿距样板是用于校准齿轮测量仪器齿距累积总偏差测量示值误差、单个齿距偏差测量重复性和回转台角定位误差的标准计量器具。为研制高精度齿距样板,本文首先基于误差均化原理设计了一种多齿定位爪用于磨齿机定位分度机构,然后对多齿定位分度机构的误差均化效应和分度精度保持性进行了数据仿真,最后分别采用单齿和多齿定位分度机构进行了对比加工实验。实验结果表明:相较于单齿定位分度机构,采用多齿定位分度机构时被加工齿距样板的单个齿距偏差降低了30.0%~36.4%;齿距累积总偏差降低了30.4%~48%,最终实现了法向模数mn=4 mm、齿数z=30、单个齿距偏差fp=0.6μm、齿距累积总偏差Fp=1.4μm的齿距样板的超精密加工,其齿距精度优于圆柱齿轮国家标准GB/T 10095.1-2022对该规格1级精度齿距公差的要求(fpT=1.7μm,FpT=5.0μm),本研究为高精度齿距样板的制造提供了支撑。 展开更多
关键词 齿距偏差 齿距样板 分度机构 磨齿机
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1级齿轮渐开线样板的国内量值比对 被引量：3
6
作者 凌四营 凌明 +2 位作者 石照耀 柏林 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期2869-2875,共7页
齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010中的最高等级为1级,其齿廓形状公差在1.0~2.1μm之间,目前我国商品渐开线测量仪的测量不确定度暂不满足1级齿轮渐开线样板的测量要求。为了验证大连理工大学高精度齿轮研究室研制的齿轮渐开线样板... 齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010中的最高等级为1级,其齿廓形状公差在1.0~2.1μm之间,目前我国商品渐开线测量仪的测量不确定度暂不满足1级齿轮渐开线样板的测量要求。为了验证大连理工大学高精度齿轮研究室研制的齿轮渐开线样板的制造精度,大连理工大学联合中国计量科学研究院、东北国家计量测试中心、重庆市计量质量检测研究院对编号GIA db100-200-262:06的具有3种基圆参数的新型齿轮渐开线样板进行了国内量值比对。根据各单位计量室提供的齿轮渐开线样板基圆半径和齿廓形状偏差的测量结果和测量不确定度,采用加权平均法计算该齿轮渐开线样板的齿廓形状偏差参考值,最终测量结果的归一化偏差|E_(n)|<1,证明了各计量室测量结果的真实有效性。在95%的置信区间内,该齿轮渐开线样板4个齿面计值范围内的齿廓形状偏差f_(fα)=(0.27~0.43)±0.53μm,满足我国齿轮渐开线样板国家标准GB/T 6467-2010对1级齿轮渐开线样板齿廓形状公差和计值范围的要求。 展开更多
关键词 齿轮渐开线样板 渐开线齿廓偏差 量值比对
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高精度齿轮螺旋线样板的测量方法与仪器 被引量：1
7
作者 李小燕 凌四营 +3 位作者 凌明 任泓霖 石照耀 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2100-2118,共19页
齿轮螺旋线偏差是评定齿轮精度等级及承载均匀性的重要指标,也是齿轮国家标准GB/T 10095.1-2008中规定的四项必检项目之一,其溯源与量值传递基准是齿轮螺旋线样板。高精度螺旋线偏差测量,目前从高精度螺旋线样板结构及制造、研制高精度... 齿轮螺旋线偏差是评定齿轮精度等级及承载均匀性的重要指标,也是齿轮国家标准GB/T 10095.1-2008中规定的四项必检项目之一,其溯源与量值传递基准是齿轮螺旋线样板。高精度螺旋线偏差测量,目前从高精度螺旋线样板结构及制造、研制高精度专用测量仪两个维度开展研究,测量精度得到一定提升,但现有齿轮螺旋线样板结构参数不符合我国1级精度齿轮螺旋线样板的规格要求,已有专用测量仪的测量不确定度也不能满足我国1级齿轮螺旋线样板的测量需求。本文综述了螺旋线偏差的两类常规测量方法与仪器,归纳了齿轮螺旋线样板的设计与结构特性以及国内外高精度齿轮螺旋线偏差测量专用量仪的研究成果,在总结现有典型螺旋线测量仪及专用测量仪不足之处的基础上,提出了一种符合国家标准的等公法线齿轮螺旋线样板及其纯滚动测量方法与仪器,并对其发展前景做出了展望。 展开更多
关键词 精密测量 测量不确定度 螺旋线偏差 齿轮螺旋线样板 纯滚动
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