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面向生产现场的注塑齿轮快速分选检测系统 被引量：8
1
作者 周佳艺 石照耀 +2 位作者 南浩轩 李睿 童爱军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2017-2026,共10页
注塑齿轮生产效率高、批量大,而传统的人工检测效率低、精度差,为确保产品质量和生产效率,研发了一种面向生产现场的注塑齿轮快速分选检测系统。该系统耦合在生产线上,利用传送带上料、玻璃转盘传送、气动装置分选;利用工业相机采集被... 注塑齿轮生产效率高、批量大,而传统的人工检测效率低、精度差,为确保产品质量和生产效率,研发了一种面向生产现场的注塑齿轮快速分选检测系统。该系统耦合在生产线上,利用传送带上料、玻璃转盘传送、气动装置分选;利用工业相机采集被测齿轮图像,采用机器视觉的方法测量齿顶圆直径、中孔直径、同心度等基本参数,并与其公差范围进行对比,判断产品质量;通过图像分割、边缘提取、特征提取、缺陷判别等方法,对缺齿、黑点、披锋等表面缺陷进行检测;最后,该系统根据检测结果进行良次品分选,具有快速、在线、自动化、非接触等特点。试验结果表明,该系统测量重复性≤0.005 mm,检测速度大于150个/min,缺陷判别及分选功能准确无误,且长时间运行稳定。该系统可以满足注塑齿轮生产现场大批量、高效率、高可靠的分选检测需求。 展开更多
关键词 注塑齿轮 机器视觉 在线检测 尺寸测量 缺陷检测
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基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量分析 被引量：5
2
作者 余石鹏 赵运才 +1 位作者 王得峰 任继华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第7期103-108,共6页
超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于... 超精密齿轮精度要求高,使用接触式测量容易造成齿面损伤,影响精度,且只有少部分的接触式测量设备能达到微米级别,测量效率低,所以因为效率、精度的原因无法满足超精密齿轮的测量需求;故从诸多测量方法中选取了线结构光测量系统,对基于线结构光的超精密齿轮齿距偏差测量进行了分析研究。根据ISO 1328-1:2013《圆柱齿轮精度标准》中齿距偏差项目的定义,通过线结构光测量系统对模数为3.0 mm,齿数为30的2级精度渐开线圆柱直齿轮样板进行了齿距偏差测量,得到了左、右齿面的单个齿距偏差分别为1.71μm和1.73μm,以及左、右齿面的齿距累积总偏差分别为5.43μm和5.70μm,并分别与ISO 1328-1:2013和GB/T 10095.1-2008中单个齿距偏差和齿距累积总偏差的许用值进行对比,证明了该线结构光测量系统能够实现超精密齿轮的非接触式测量。 展开更多
关键词 齿距偏差 非接触式测量 线结构光 超精密齿轮
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智能扫地机滚刷齿轮箱的振动特性仿真分析及试验研究 被引量：5
3
作者 李静 杨宏斌 +1 位作者 任继华 徐爱军 《机械传动》 北大核心 2021年第8期124-129,共6页
针对某款扫地机齿轮箱噪声过大的问题,在多体动力学软件RecurDyn中建立齿轮箱动力学模型,得到稳态工况下齿轮副的动态啮合力,分析了啮合力对箱体振动的影响;利用Ansys对箱体进行模态和动态响应分析,显示振动响应峰值主要集中在齿轮啮合... 针对某款扫地机齿轮箱噪声过大的问题,在多体动力学软件RecurDyn中建立齿轮箱动力学模型,得到稳态工况下齿轮副的动态啮合力,分析了啮合力对箱体振动的影响;利用Ansys对箱体进行模态和动态响应分析,显示振动响应峰值主要集中在齿轮啮合频率的基频、倍频、2倍频处,激起了与齿轮副的共振噪声。为避开共振带,在不增加箱体空间的情况下提出优化齿轮几何参数和改进电动机装配处结构的方案,并对优化方案进行了噪声试验。结果表明,优化齿轮几何参数和对电动机装配处加筋的组合方案为最佳方案,整机噪声降低了约8.9 dB。研究对该类产品的优化设计和减振降噪具有一定的研究意义和参考价值。 展开更多
关键词 扫地机齿轮箱 动力学建模 动态响应 优化设计 噪声试验
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金属蜗杆与塑料斜齿轮不等齿距啮合方法 被引量：3
4
作者 任继华 石照耀 +1 位作者 王得峰 余石鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期979-985,共7页
为了进一步提高金属蜗杆与塑料斜齿轮传动中塑料齿轮的承载能力,研究了传统等齿距蜗杆与斜齿轮啮合传动时受力的特点,提出了蜗杆与斜齿轮不等齿距啮合方法。基于梁弯曲理论和轮齿变形理论,得到了齿面载荷、变形及接触刚度的关系,并以轮... 为了进一步提高金属蜗杆与塑料斜齿轮传动中塑料齿轮的承载能力,研究了传统等齿距蜗杆与斜齿轮啮合传动时受力的特点,提出了蜗杆与斜齿轮不等齿距啮合方法。基于梁弯曲理论和轮齿变形理论,得到了齿面载荷、变形及接触刚度的关系,并以轮齿齿根弯曲变形率相等为前提,推导了不等齿距啮合的设计方法,得到了不等齿距啮合时蜗杆的齿距调整量,通过静态强度实验进行了验证。实验结果表明:不等齿距设计可以使塑料斜齿轮的承载能力提高13.69%。 展开更多
关键词 不等齿距 金属蜗杆 塑料斜齿轮 啮合理论 齿根弯曲应力
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扫地机器人蜗杆斜齿轮箱降噪理论和试验 被引量：3
5
作者 赵运才 黄玉娥 任继华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第6期111-115,127,共6页
扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大餉质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪... 扫地机器人蜗杆斜齿轮箱的噪声是制约扫地机器人长寿命、高可靠性和推广运用的主要因素。针对SN55型扫地机器人蜗杆斜齿轮箱噪声大餉质量问题,文中利用隔声式噪声测试仪进行了声压测试和精密齿轮测量仪器等测试分析,对蜗杆斜齿轮箱的噪声源的查找和降噪方法进行了分析研究。研究表明:噪声源为齿轮箱壳体中蜗杆斜齿轮副装配孔间的中心距偏小,导致齿轮副啮合不良,振动和噪声大。为了消除此噪声源,首先根据蜗杆斜齿轮啮合重合度的表达公式,比较了斜齿轮不同变位系数下,对齿轮副相关参数及啮合重合度的彬响。提出了将斜齿轮增加0.3负变位为最佳方案,最后经过相关试验验证,解决了齿轮箱的噪声问题。 展开更多
关键词 蜗杆斜齿轮副 噪声 重合度 变位系数
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基于滑移辛几何模态分解的行星齿轮箱故障诊断研究 被引量：2
6
作者 李茜 陈晓 +1 位作者 王军龙 刘慧玲 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第4期427-434,443,共9页
针对辛几何模态分解方法在分解复杂信号时的特征提取能力不足问题,提出了一种基于滑移辛几何模态分解(SSGMD)的故障诊断方法。首先,通过加窗的方式构造了滑移矩阵,以代替轨迹矩阵,增强了周期性特征提取能力;其次,对滑移矩阵进行了辛几... 针对辛几何模态分解方法在分解复杂信号时的特征提取能力不足问题,提出了一种基于滑移辛几何模态分解(SSGMD)的故障诊断方法。首先,通过加窗的方式构造了滑移矩阵,以代替轨迹矩阵,增强了周期性特征提取能力;其次,对滑移矩阵进行了辛几何相似变换,获得了其特征值,将特征值所对应的特征向量经过重构,得到了其初始单分量矩阵;然后,对初始单分量矩阵做对角平均化,得到了一系列初始辛几何分量;最后,对这一系列初始辛几何分量进行拼接重组,得到了滑移辛几何分量(SSGCs),进而完成了对信号的自适应分解。研究结果表明:通过对仿真信号和行星齿轮箱实测信号进行实验分析,可知SSGMD利用滑移矩阵和辛几何相似变换不仅可以保护原始信号结构化信息不变,而且能充分提取原始信号的状态信息;与经典的信号分解方法相比,SSGMD方法能有效地对多分量信号进行分解,具有优越的特征提取能力。 展开更多
关键词 行星齿轮箱 复杂信号分解 滑移辛几何模态分解 特征提取能力 信号自适应分解 滑移矩阵
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面齿轮齿面拓扑修形设计与接触性能分析 被引量：1
7
作者 褚立阳 杨建军 +3 位作者 韩正阳 魏冰阳 童爱军 王得峰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第8期108-114,79,共8页
提出了一种面齿轮齿面的拓扑修形设计方法来提高齿面的接触性能。首先,通过渐开线圆柱齿轮共轭出面齿轮齿面,以该齿面为基准面,借助二阶、四阶多项式构建ease-off差齿面。然后,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构,获取了接触路径与几何... 提出了一种面齿轮齿面的拓扑修形设计方法来提高齿面的接触性能。首先,通过渐开线圆柱齿轮共轭出面齿轮齿面,以该齿面为基准面,借助二阶、四阶多项式构建ease-off差齿面。然后,通过解析ease-off差齿面的拓扑结构,获取了接触路径与几何传动误差等轮齿啮合特性。最后,通过预置二阶、四阶传动误差曲线、接触路径和接触区等齿面啮合性能参数来设计ease-off差齿面,对叠加差齿面后的修形齿面进行轮齿接触分析和有限元啮合仿真分析。结果表明,所得的齿面传动误差、接触路径与预设的传动误差、接触路径基本吻合。通过对2种修形方法的对比分析发现,四阶多项式拓扑修形齿面的啮合性能要优于二阶修形齿面,为模具法面齿轮齿面的修形设计提供了参考。 展开更多
关键词 面齿轮 拓扑修形 差齿面 传动误差 接触分析
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二级塑料行星减速器疲劳寿命计算新方法研究 被引量：1
8
作者 王得峰 赵运才 +2 位作者 任继华 余石鹏 孟成 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2022年第5期95-101,共7页
对某家电产品中的二级塑料行星减速器的二级太阳轮材料,分别采用PA66+30GF和POM 100P时的疲劳寿命进行了深入研究。基于RecurDyn建立了齿轮箱的刚柔耦合动力学模型,并从多方面验证了模型的精度。考虑了齿轮表面状态、非对称平均应力和... 对某家电产品中的二级塑料行星减速器的二级太阳轮材料,分别采用PA66+30GF和POM 100P时的疲劳寿命进行了深入研究。基于RecurDyn建立了齿轮箱的刚柔耦合动力学模型,并从多方面验证了模型的精度。考虑了齿轮表面状态、非对称平均应力和温度对其疲劳寿命的影响,并修正了两种材料的S-N曲线。分别采用RecurDyn中的Durability疲劳仿真模块和VDI2736计算得到了塑料齿轮的疲劳寿命,并与疲劳实验结果进行了对比。结果表明:疲劳仿真结果和理论计算均与实验结果一致。 展开更多
关键词 塑料齿轮 刚柔耦合动力学 VDI2736 S-N曲线修正 疲劳寿命
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基于新型复合齿轮线结构光的齿廓测量及其不确定度的评定 被引量：1
9
作者 赵运才 王得峰 +1 位作者 余石鹏 任继华 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期50-55,共6页
齿轮齿廓偏差是齿轮检定中的重要参数之一。文章采用新型复合齿轮线结构光测量系统,对一级标准(u=1μm,k=3)齿轮渐开线样板的齿廓进行了测量,从机、热、光、电等多个方面分析了测量误差的来源,并以JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与... 齿轮齿廓偏差是齿轮检定中的重要参数之一。文章采用新型复合齿轮线结构光测量系统,对一级标准(u=1μm,k=3)齿轮渐开线样板的齿廓进行了测量,从机、热、光、电等多个方面分析了测量误差的来源,并以JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与指南》为基础,评定了用该系统测量齿轮齿廓偏差的不确定度。研究表明,用该测量系统测量齿轮齿廓时存在误差,包括:仪器测量重复性误差、渐开线样板标准量误差、样板线膨胀误差、顶尖同轴度误差、齿轮安装偏心误差、线结构光系统误差等,其中CCD相机标定误差、结构光视觉模型标定误差以及线结构光光条中心检测误差所引起的合成标准不确定度为0.98μm,是新型复合齿轮线结构光测量系统误差的主要来源,并通过分析计算得到该测量系统扩展不确定度为2.3μm(k=2),可以满足测量精度在2.3μm以上的齿轮测量。 展开更多
关键词 齿廓 新型复合齿轮线结构光测量系统 渐开线样板 测量不确定度
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