[发明专利]齿轮副整体误差测量技术及其测量方法

权利要求书

1.一种新的齿轮副误差理论：齿轮副整体误差，其特征在于：齿轮副整体误差是把主从动轮各共轭齿面上全部共轭点对的误差按实际啮合顺序全部统一在啮合线(或啮合线族)上而形成的一种齿轮副误差集合，它反映了啮合过程中主从轮误差相互作用的形式、作用的具体过程和作用的结果，克服了传动误差在研究问题中的局限性，既可用于齿轮啮合过程的研究和传动质量的评定，又可以用于误差溯源，进行齿轮工艺误差的分析；单对齿轮副的整体误差曲线由三部分组成，依据啮合顺序依次是：和包含了从齿根到齿顶全部齿面上的误差信息，描述了一对轮齿的完整啮合过程。其中：段和段分别是从动轮和主动轮的顶刃啮合段的误差曲线，段是正常渐开线啮合过程的误差曲线。

2.齿轮副整体误差的测量方法，其特征在于：以齿轮整体误差测量技术为基础，首先测量主从动轮的齿轮整体误差，然后根据误差等效作用原理，合成得到完整啮合周期上的单截面齿轮副整体误差和全齿宽齿轮副整体误差。其中，对于正常渐开线啮合过程的齿轮副整体误差曲线任意接触点(x，y)处的齿轮副整体误差F_∑(x，y)可以表示为：

F_∑(x，y)＝F₁(x，y)+F₂(x，y)    (1)

其中，(x，y)为接触点在接触面坐标系中对应的坐标值；

F₁(x，y)、F₂(x，y)分别为主从动轮在接触点(x，y)处的齿轮整体误差值。在齿轮顶刃啮合段(和B₂G₂段)的齿轮副整体误差可由下式计算：

其中，q＝1，2；

式中，r_b1^*、r_b2^*为主、从动轮的实际基圆半径；r_b1、r_b2为主、从动轮的理论基圆半径；α_顶1、α_顶2为主、从动轮的齿顶压力角；z₂为从动轮齿数。

3.根据权利要求2所述的齿轮副整体误差的测量方法进行测量时，其特征在于，该方法是按以下步骤实现的：

1)根据主从动轮的基本参数(齿轮，模数，压力角，变位系数)和用户提供的安装要求确定齿轮副基本参数(安装中心距，齿轮副节圆直径)；

2)根据用户要求，选择齿轮的测量截面，一般选择沿齿宽方向的对称中心面为测量截面；

3)分别测量主、从动轮的齿轮整体误差，并存储测量数据于指定的数据库；

4)计算主从动轮上轮齿的实际工作部分，具体为：首先根据齿轮副基本参数分别计算主从轮的轮齿齿根附近的啮合起始点的具体位置，然后计算轮齿的实际工作部分；

5)建立齿轮副的接触面坐标系，具体为：在接触面内建立直角坐标系x₀o₀y₀，其中，x₀轴为接触线的对称线，横坐标x₀用来表示接触点距原点的横向位置，纵坐标y₀用来表示接触点的轴向位置，该坐标系称为齿轮副的接触面坐标系，在接触面坐标系x₀o₀y₀中，坐标点与主从动轮上的共轭点对一一对应；

6)在齿轮副完整啮合周期内，确定主从动轮上一一对应的共轭点对，具体为：主动轮齿根域附近的实际工作部分起点R₁与从动轮的啮合起始点T₂，组成了开始啮合时刻的共轭点对，当主动轮转过Δθ₁时，从动轮将会转过Δθ₂(Δθ₁/Δθ₂＝i₁₂)，这时主动轮和从动轮上的接触点又组成共轭点对。

7)在齿轮整体误差数据库中，搜寻、计算各共轭点对的齿轮整体误差值，具体为：首先搜寻主从动轮对应的共轭点对应的齿轮整体误差的值，如果前面测量得到的齿轮整体误差数据中没有对应共轭点的误差值，则需要根据前后相邻两点的误差值来插值计算。

8)计算一对轮齿的齿轮副整体误差曲线，具体为：首先，在接触面坐标系x₀o₀y₀中，依据式(1)获得全部共轭点对处的齿轮副整体误差值，然后利用式(2)计算两端顶刃啮合段的齿轮副整体误差值，组合得到该对轮齿的齿轮副整体误差曲线，并存储于对应的数据库中；

9)重复步骤7)～8)，直至齿轮副完整啮合周期内的全部齿对的齿轮副整体误差值都计算和存储完毕；

10)获得单截面齿轮副整体误差曲线，具体为：依据齿轮啮合原理和重合度的大小，把该截面上的全部齿对的齿轮副误差曲线根据实际啮合顺序在接触面坐标系中统一在一起，就得到该截面上的单截面齿轮副整体误差曲线；

11)重复2)～10)，获得不同截面上的齿轮副整体误差曲线，得到全齿宽齿轮副整体误差曲线。