一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法与流程

本发明涉及传动装置的传动精度测试，具体涉及一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法。

背景技术：

1、齿轮是工业领域中重要的基础部件，广泛应用于各种运动与动力传递，被誉为工业的象征。齿轮的技术水平直接决定了整机的动态服役性能和可靠性，同时也是智能制造体系的核心支撑。然而，齿轮传动的噪音却成为限制其高性能发展的重要因素之一。

2、由于制造误差的存在，实际加工的齿轮会偏离理论设计的齿廓，导致齿轮副传动误差出现周期性长波，这是齿轮副内部激振的重要起源，直接影响了齿轮的噪声水平。在实际生产中，缺乏对齿距误差与传动误差的关联关系，导致了产品质量评估单一、检测成本增加和数据浪费等问题。

3、因此，有必要对齿轮副齿距误差与传动误差内在关联规律进行研究，找出两者间的相互转换关系，进而提高齿轮设计加工过程中的检测效率并减小加工成本。

技术实现思路

1、为了探究齿距误差与传动误差间的关联规律，本发明提供了一种基于周期性分段思想的齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法，可以更加快速获取齿距误差或者传动误差。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法，包括以下步骤：

4、（1）获得齿轮副齿距误差；

5、（2）参照圆心角与弧长的计算公式，通过考虑齿面重合度，构建传动误差的预测模型，具体表达式为：

6、

7、式中和分别为小轮和大轮的齿距误差，下标为相较于第一个齿的第个齿，为相较于第一个齿的最后一个齿，为齿轮副的重合度，为大轮和小轮齿数的最小公倍数，下标和分别代表大轮和小轮，为被计算齿轮的分度圆半径，当计算齿轮为大轮时，下标j用g代替，即表示为，当计算齿轮为小轮时，下标j用p代替，即表示为。

8、（3）获取齿轮副传动误差，具体包括如下步骤：

9、（3.1）测量齿轮副传动误差，传动误差曲线范围大于一个公共啮合周期，提取齿轮副一个公共啮合周期的传动误差曲线或者，其中，为一个公共啮合周期的大轮传动误差曲线，为一个公共啮合周期的小轮传动误差曲线。

10、（3.2）利用周期性分段思想，将步骤（3.1）中获得的或者分别按照小轮齿数与大轮齿数划分为多段曲线或，其中，多段曲线中每条曲线的点集数一致，i代表齿数，g代表大轮和小轮旋转一圈时传动误差的采集点的数量，需要明确的是大轮和小轮采集点的数量可以相同也可以不同，符号g仅作为代号。

11、（3.3）将步骤（3.2）中分段后的多段曲线进行数值叠加并取平均值，得到平均传动误差曲线或，表达式为：

12、

13、

14、式中，表示小轮齿数，表示大轮齿数。

15、（3.4）由于齿轮副齿距误差之和不一定等于0，为计算齿距误差，将步骤（3.3）中得到的平均传动误差曲线，采用减去平均值或平均值的方式去除该曲线的水平分量，即得到齿轮副传动误差曲线和，表达式为：

16、

17、

18、式中，参数m为大轮和小轮传动误差分段后的多段曲线中每条曲线下的点的数量。

19、（4）构建齿轮副齿距误差的转换模型，具体包括以下步骤：

20、（4.1）根据步骤（3.4）中得到的齿轮副传动误差曲线和，根据圆心角与弧长的计算公式，即弧长=圆心角半径，可计算得到齿轮副齿距误差曲线，表达式为：

21、

22、

23、其中，和分别代表大轮和小轮的齿距误差曲线，和分别为大轮和小轮分度圆半径，在实际测量过程中，测量点选择为分度圆，也即是大轮和小轮测量点至齿轮副回转轴线的距离。

24、（4.2）为了计算齿轮副中各齿的齿距误差并消除齿轮重合度的影响，根据步骤（4.1）中得到的齿轮副齿距误差曲线，构建大轮和小轮轮齿的齿距误差计算方程，表达式为：

25、

26、

27、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明所公开的一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法，相较于现有的研究成果，考虑了齿轮副重合度下的齿距误差与传动误差的转换方法，构建了基于齿距误差下的传动误差预测公式与基于传动误差曲线的齿轮副齿距误差的转换方法。针对现有齿轮质检过程中需先对齿距误差进行测量后，再对传动误差进行检测，综合评估齿轮产品能否达到出厂要求或者返工优化的工序流程，本发明得到了两者间的转换关系，进而在实际生产过程中，只需要得到其中之一的数据即可计算得到另一参数，从而减少了检测流程，提高了齿轮副加工效率，降低了生产成本。

28、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种齿轮传动装置齿距误差与传动误差预测转换方法，具体包括以下步骤：（1）获得齿轮副齿距误差；（2）构建传动误差的预测模型；（3）获取齿轮副传动误差；（4）构建齿轮副齿距误差的转换模型。相较于现有的研究成果，考虑了齿轮副重合度下的齿距误差与传动误差的转换方法，构建了基于齿距误差下的传动误差预测公式与基于传动误差曲线的齿轮副齿距误差的转换方法，本发明得到了两者间的转换关系，进而在实际生产过程中，只需要得到其中之一的数据即可计算得到另一参数，减少了检测流程，降低了生产成本，提高了齿轮副加工效率。

技术研发人员：梁成成,谢永春
受保护的技术使用者：瑞金市金联机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15