通过计数 器 Counter 计 数 圆 光 栅 旋 转 的 栅 距 个数， 通 过 ADC 实现信 号 的 插补 细 分。 本 文采 用的 18000 线 圆光栅， 细分 以 后 的 分 辨 率 达 到 0． 017 5 〞 ， 能 够 满足 传动误差测量的需要。
传动误差 信 号 是一个 隐 含 周 期 项 的 平 衡 随 机 信 号
1990 年生， 第一作者: 鲁康平， 男， 硕士研究生， 主 高效切削技术的研究。 要从事高速、 ( 编辑 汪 艺)
( 收稿日期: 2015 － 11 － 10 ) 文章编号: 160229 如果您想发表对本文的看法， 请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。
* 国家自然科学基金项目资助( 51175531 ) ; 重庆市教委项目资助( KJ1400929 ) · 118 ·
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。随机信号处理分 为时域 分析 和 频 域 分析: 时域
分析包括时域统计 分析 与相关 分析; 频 域 分析 则 是 将 时域信号变换至频 域 上 去 考察， 进而 求 出 信 号 的 幅 值 谱、 功率谱等。采集 后 的 计 算 转 换 可以 对 传 动 误差样 本进行时域统计处理， 获得传动系统在时域的特征值， 这样就可以对系统的精度做出评价。 Y、 Z3 D 加 速 振动 检 测通 过 安 装在主 轴 前 端 的 X 、 度传感器拾取振动信号， 通过放大、 滤波处理以后送入 数据采集卡， 采集振动信号并进行 FFT 分析。 锥齿轮的传动性 能 除 了 与切齿 调 整 参数、 加工 精 度等因素有关还与 安 装 位 置有 关， 对 于加工好的 齿 轮 寻求最佳的安装距对于提高锥齿轮副的传动质量有着 至关重要的作用。通常在锥齿轮副的装配过程中偏置 距 E 是固定的， 通过调整小 轮 安 装 距 P 改 变 锥 齿 轮 副 的传 动 状 态 ， 通过调整大轮安装距 G ， 来保证锥齿轮副 的侧隙。在设定的最佳安装距检测区域内等间距改变 小轮安装距， 同时相 应 地 改 变大轮 安 装 距 来 保 证 锥 齿 轮副检测过程中的 侧 隙， 在 不 同的 安 装 位 置 检 测 锥 齿 轮副的传动质量， 最 终 可以 找 到 传 动 性 能最 佳 的 安 装 位置。采用这种 离 散 式 的 测 量 方法 需 要 将 P / G 分别 定位到设定的位置， 检测效率较低， 可以采用连续不断 地改变小轮安装距 P ， 同时改 变大轮 安 装 距 G ， 同时 检 ， 测锥齿轮副在不同 安 装 距 状 况下 的 传 动 误差 可以得 到传动误差最小的 安 装 调 整 位 置， 得到 整 个 安 装 距 变 。 自动双 齿 侧接 动范围内传动质量 变 化 的 情况 其中， 触对滚的具体过程为: 首 先 使 齿 轮 副 处 于 标 准 安 装 距 处， 将此位置看作计算侧隙的原点， 然后 固 定 小 轮 轴 X
( 或 H) ， 沿 Z 轴进 入 啮 合的方 向 移 动大 齿 轮， 并加预 载荷， 以保 证 大 齿 轮 和 小齿 轮 完 全 进 入 双 齿 侧接触。 大轮轴线方 向 ( Z 轴 方 向 ) 的 传 动 机 构 上 有 一个 弹 性 机构( 浮动装置) ， 这个机构 允许 大 齿 轮 沿 其 轴 线 方 向
螺 旋 锥 齿 轮 传 动误 差 检 测及分析方 法
张明德 谢 乐 张卫青
( 重庆理工大学机械工程学院， 重庆 400054 ) 摘
＊ *
要: 通过对传动误差检测原理的分析， 利用全数控滚动检查机， 构建了传动误差检 测分析系统 和开 发了 一套相应的测试软件， 并对螺旋锥齿轮的传动误差和结构噪声等进行了采 样 分析。 经 过 试 验 分析， 验证了该方法和系统的准确性和灵活 性。 最 后， 利用 该系统 对 一 对 弧 齿 锥 齿 轮 的 传 动误 差 和结 构 噪声进行了频谱分析， 研究了二者之间的内在联系。
P2 分别为圆 光 栅 1 、 式中: P1 、 圆光栅 2 发出的脉冲个 Z2 数; P0 为圆光栅每旋转一圈 所 发 出 的 脉 冲 个数; Z1 、 为主从动齿轮的齿数。 锥齿轮副传动误差为: ΔF' ic = e × r0 ( 2)
式中: r0 为从动锥齿轮齿宽中点分度圆半径。 如图 1 所示为 传 动 误差 数 据 采 集原 理 框 图， 两路 圆光栅信号分别 接 入 计 数 卡 IK220 的 X1 和 X2 端 口，
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传动误差检测方法及关键技术
传动误差是指齿轮副按规定的安装位置单面啮合 在转动的整个周期内， 输出轴的实际角位移相对于 时， 理论角位移的差 值， 单位 为 弧 度。 根据 传 动 误差 的 定 义， 只需要测量大轮和小轮的转角就可测得传动误差， 为了实现此目的， 在主 从 动 齿 轮 的主 轴 上 安 装高 精 度 圆光栅 1 和圆光栅 2 用以检测齿轮转动角度。将圆 光 栅所 产 生 的 电 脉 冲 信 号 同 时 送 入 高 速 可 逆 计 数 卡 IK220 中， 由高速可逆计数卡 采 集 光 栅 角 位 移 信 息， 并 按照 国 家 标 准 GB11365 － 1989 计 算 锥 齿 轮 副 的 传 动 误差。锥齿轮副传动的角度误差 e 为: e = ( P1 × Z1 － P2 ) × 2 π / P0 Z2 ( 1)
1999 ， 33 ( 6 ) : 24 － 26． 技术， 高效切削方法。 参 考 文 献
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关键词: 全数控滚动检查机; 弧齿锥齿轮; 传动误差 中图分类号: TH13 文献标识码: A

Analysis and study on the checking system of bevel gear transmission
ZHANG Mingde，XIE Le，ZHANG Weiqing ( Mechanical Engineering Department，Chongqing University of Technology，Chongqing 400054 ，CHN) Abstract: Through the analysis of the transmission quality detection principle，establish the analytic system of the gear transmission errors measuring and develop a set of corresponding test software，and then collect the transmission errors and structure noise of the spiral bevel gears using the CNC rolling inspection machine． Through the experiment，the accuracy of this method and the flexibility of the testing system are proved． Finally，we use this system to analyze the transmission errors and structure noise from the frequency spectrum，and find the intrinsic relationship between them． Keywords: CNC rolling inspection machine; spiral bevel gear; transmission error 螺旋锥齿 轮 和 准 双 曲 面齿 轮 ( 以 下 简 称 锥 齿 轮 ) 是广泛应用于车辆、 飞 机、 机 床、 工业用 减速 器等机器 系统中传递相交轴及交错轴间运动和动力的重要传动 零件。由于锥齿轮是通过轮齿曲面相互啮合传递主从 动齿轮之间的运动 和 动 力， 轮 齿 的 分 度 精 度 及 齿形 偏 差对锥齿轮传动性能有重要影响， 可能使得锥齿轮的