[发明专利]齿轮动态传动误差测量方法及测量装置

摘要

本发明涉及齿轮动态传动误差测量方法及测量装置，属于齿轮传动精度测量技术领域。针对目前齿轮测量装置要求用以齿轮动力学研究成果为基础的齿轮动态精度去取代以齿轮几何学、运动学研究成果为基础的齿轮静态精度的发展趋势，提出了一种齿轮动态传动误差的测量方法及动态传动误差测量装置。通过齿轮快速装卡装置，实现不同尺寸规格的齿轮快速、高精度的更换；采用精密移动平台，精确控制中心距和齿宽方向参数的调整；利用工况模拟系统模拟齿轮实际工作系统状态，提高动态传动误差的测量精度和可信度。考虑齿轮工作负载和润滑条件，采用非接式的高精度圆光栅获取主、被齿轮的角位置的信息，利用数字比相方法进行数据处理，获得齿轮动态传动误差。

主权项

1.齿轮动态传动误差测量装置，其特征在于：该测量装置由齿轮装卡装置(7)、精密回转轴系(8)、精密移动平台(18)、电机(31)、联轴器(32)、扭矩传感器(33)和磁粉制动器(34)组成；电机(31)在端面止口的定位导向作用，通过止口圆环面与精密移动平台(18)上的电机安装孔配合，采用螺钉连接的方式，安装在精密移动平台上；电机(31)的动力经联轴器(32)传递至精密回转轴系(8)，通过螺栓驱动胀紧的方式将联轴器(32)一端与电机(31)相连，一端与精密回转轴系(8)相连；轴空心式的磁粉制动器(34)与扭矩传感器(33)的输出轴直连，而磁粉制动器(34)通过止口短锥导向，端面配合螺钉压紧的方式固连在精密移动平台(18)上；负载经扭矩传感器(33)法兰输出，利用联轴器(32)与精密回转轴系(8)相连，联轴器(32)与精密回转轴系的固连方式采用胀紧原理；利用精密回转轴系(8)前端的短锥与齿轮装卡装置(7)配合，采用端面贴合的方式保证安装精度，采用内六角螺钉连接方法将齿轮装卡装置(7)与精密回转轴系(8)固连；电机(31)为同步扭矩电机，可以精确控制扭矩的输出，与扭矩传感器(33)配合，构成了扭矩闭环，保证测量过程中负载的稳定，避免负载波动影响检测结果的精度；电机(31)通过驱动器与运动控制单元组成运动控制系统，通过扭矩闭环、角位置闭环和速度闭环的方式，精准控制测量过程中的转速和扭矩，并根据测量工况实时调节润滑条件；进行转速调节，可以满足任意检测要求；精密移动平台(18)由主动端导轨锁(19)、主动端导轨(20)、测量装置底座(21)、主动端丝杠座(22)、主动端丝杠(23)、主动端箱体(24)、长光栅(25)、被动端箱体(26)、被动端导轨锁(27)、被动端丝杠(28)、被动端丝杠座(29)、手轮(30)和被动端导轨(35)组成；主动端导轨(20)通过螺钉固定与导轨压块压紧的方式安装在测量装置底座(21)y轴方向；被动端导轨(35)通过螺钉固定与导轨压块压紧的方式安装在测量装置底座(21)x轴方向；主动端箱体(24)通过导轨滑块安装在主动端导轨(20)上，主动端导轨锁(19)通过螺钉固定在主动端箱体(24)上；当主动端箱体(24)沿主动端导轨(20)移动至指定位置时，通过主动端导轨锁(19)锁定主动端箱体(24)的移动，保证测量过程中心距变动的稳定性，避免中心距随机变化带来的干扰；主动端丝杠座(22)通过螺钉固定在测量装置底座(21)y方向，主动端丝杠(23)直接安装在主动端丝杠座(22)上；被动端箱体(26)通过导轨滑块安装在被动端导轨(35)上，主动端导轨锁(19)通过螺钉固定在被动端箱体(26)上；当被动端箱体(26)沿被动端导轨(35)移动至指定位置时，通过被动端导轨锁(27)锁定被动端箱体(26)的移动，避免测量过程中沿齿宽方向的随机变化带来的干扰；被动端丝杠座(29)通过螺钉固定在测量装置底座(21)x方向，被动端丝杠(28)直接安装在主动端丝杠座(22)上,手轮(30)安装在被动端丝杠(28)的末端；长光栅(25)通过螺钉固定在测量装置底座(21)上，与主动端导轨(20)保持平行，监测中心距的变化；精密移动平台既能够沿x方向移动沿y方向移动，保证测量过程中满足不同规格齿轮在距中心和齿轮方面的要求。