大齿轮齿距偏差在机测量原理与技术的研究

论文摘要

随着科技的进步,工业生产、军事、探测等许多领域对齿轮的要求越来越高,大型齿轮作为大型成套设备的关键或重要基础件,其应用广泛。目前世界上大型齿轮制造技术在不断提高,大型齿轮的高精度测量变得日趋迫切和重要。由于测量精度的发展制约着制造技术的提高,因此,促进制造技术的提高,测量技术要先行。其中,齿距偏差的测量尤为关键。现代的工业生产对齿轮传动的平稳性要求很高,如果齿轮传动的平稳性能够达到要求,可以有效的减小噪声,提高加工精度,延长齿轮的寿命。本课题主要针对直径大于2.5m大型齿轮齿距偏差的测量技术加以研究。首先综述齿轮技术的发展以及大型齿轮测量技术国内外研究现状,并对齿轮齿距累积总偏差的相关概念及测量技术进行了详细的分析比较。在此基础上,开展了以下方面的研究:(1)设计如何搭建齿距累积总偏差测量装置的方案:设计了相对测量法搭建测量装置的方案。通过对齿轮安装综合几何偏心量等重要参数的分析,证明经补偿后齿距累积总偏差测量装置安装精度可以满足测量8级精度的大型齿轮齿距偏差的要求。(2)对齿距累积总偏差测量软件进行了总体设计。采用面向对象的思想,对测量软件的所需功能进行分析之后,设计出测量系统软件,实现对数据的准确采集与分析。(3)分析了影响大型齿轮齿距总偏差测量结果的误差来源,实现误差补偿。在对测量过程中可能影响测量结果的各误差源加以分析后,选择适宜的方法进行补偿,以获得更接近真值的测量数据。特别对由齿轮安装的综合几何偏心引起的测量误差进行了有效的补偿,并通过实验对误差补偿方法的准确性加以验证。(4)本文运用测量不确定度的相关理论,对大型齿轮齿距累积总偏差测量系统的合成不确定度进行了评估,同时给出了测量系统的精度系数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.1.1 齿轮制造业和测量技术的发展趋势
• 1.1.2 大型齿轮齿距偏差测量技术国内外发展现状的对比
• 1.2 齿轮精度制的发展
• 1.2.1 国际齿轮精度标准的发展
• 1.2.2 我国齿轮精度标准的现状
• 1.2.3 有关齿轮精度的新定义
• 1.3 齿距偏差的概念及其测量技术
• 1.4 课题研究的目的及意义
• 1.5 本章小结
• 第二章 大型齿轮齿距偏差测量技术的理论基础及测量装置的搭建
• 2.1 概述
• 2.2 大型齿轮齿距偏差测量方法分类及特点
• 2.2.1 常用测量原理及实现方法
• 2.2.2 各测量原理应用范围及特点分析
• 2.3 相对测量法齿距偏差测量装置的设计与搭建
• 2.3.1 装置的搭建
• 2.3.2 齿距偏差的相对法测量装置整体结构的建立及功能的实现
• 2.3.3 测量装置的精度检测
• 2.4 绝对测量法齿距偏差测量装置的设计与搭建
• 2.5 本章小结
• 第三章 大齿轮齿距偏差测量系统软件设计
• 3.1 概述
• 3.2 测量系统的工作原理与构成
• 3.3 测量软件总体分析设计
• 3.3.1 测量软件的需求与功能分析
• 3.3.2 软件的总体设计与功能实现
• 3.4 本章小结
• 第四章 影响大型齿轮齿距偏差测量精度的误差分析及补偿方法研究
• 4.1 概述
• 4.2 数据采集过程中粗大误差的剔除
• 4.3 测量过程中减小偶然误差的措施
• 4.4 齿轮安装的综合几何偏心引起的测量误差分析
• 4.4.1 齿轮安装的综合几何偏心引起的测量误差分析
• 4.4.2 安装偏心的主要误差因素分析
• 4.4.3 安装偏心的分离算法
• 4.4.4 齿距累积偏差得安装偏心补偿模型
• 4.5 大型齿轮齿距累积总偏差测量误差的补偿方法研究
• 4.5.1 误差补偿方法的分类与选择
• 4.5.2 误差补偿方法设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 大型齿轮齿距偏差测量系统测量不确定度评估
• 5.1 测量误差与测量不确定度的概念与比较
• 5.2 测量不确定度各分量的概念及具体计算方法
• 5.3 大型齿轮齿距累积总偏差测量系统的测量结果不确定度评估
• 5.3.1 齿距偏差测量中的A类测量不确定度的评估
• 5.3.2 齿距偏差测量中的B类测量不确定度的评估
• 5.3.3 合成不确定度及扩展不确定度的计算
• 5.3.4 大型齿轮齿距偏差测量系统的精度系数
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 附录A 附录内容名称
• 在学研究成果
• 致谢