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齿轮误差检测论文

发布时间:2024-07-04 17:59:32

齿轮误差检测论文

齿轮定位基准孔的尺寸、形位误差会影响到齿轮参数测量精度。

圆柱齿轮的齿轮机构啮合传动时,沿其齿长方向存在较大的切向相对滑动速度,因而会产生较大的率擦磨损。

另一方面,两轮齿廓处于点接触状态,其接触应力值会很大致使曲面过早被压馈,促使轮齿磨损加剧。与平行轴斜齿轮相比,交错轴斜齿轮机构的使用寿命和机械效率都低得多。

扩展资料:

齿轮机构啮合传动时,沿其齿长方向存在较大的切向相对滑动速度,因而会产生较大的磨损;另一方面,两轮齿廓处于点接触状态,其接触应力值会很大,致使 q面过早被压馈,促使轮齿磨损加剧。与平行轴斜齿轮相比,交错轴斜齿轮机构的使用寿命和机械效率都低得多。

错轴斜齿轮机构两个齿轮的螺旋角大小和方向都不一定相同,因而可以通过 改变螺旋角A.和肠来调橄中心距、角速比和两轮的相对转向。这就使得该齿轮机 构在传动几何关系上具有较大的灵活性,易于满足任意交错轴间的运动传递要求。

参考资料来源:百度百科--渐开线直齿圆柱齿轮

参考资料来源:百度百科--圆柱齿轮

1)、齿轮单项几何形状误差测量技术它采用坐标式几何解析测量法,将齿轮作为一个具有复杂形状的几何实体,在所建立的测量坐标系(直角坐标系、极坐标系或圆柱坐标系)上,按照设计几何参数对齿轮齿面的几何形状偏差进行测量。测量方式主要有两种:离散坐标点测量方式和连续几何轨迹点扫描(如展成)测量方式。所测得的齿轮误差是被测齿轮齿面上被测点的实际位置坐标(实际轨迹或形状)和按设计参数所建立的理想齿轮齿面上相应点的理论位置坐标(理论轨迹或形状)之间的差异,通常也就是和几何坐标式齿轮测量仪器对应测量运动所形成的测量轨迹之间的差异。测量的误差项目是齿轮的单项几何偏差,以齿廓、齿向和齿距等三项基本偏差为主。由于坐标测量技术、传感器技术、计算机技术的发展,尤其是数据处理软件功能的增强,三维齿面形貌偏差、分解齿轮单项几何偏差和频谱分析等误差项目的测量得到了推广。单项几何偏差测量的优点是便于对齿轮(尤其是首件)加工质量进行分析和诊断、对机床加工工艺参数进行再调整;仪器可借助于样板进行校正,实现基准的传递。2)、齿轮综合误差测量技术它采用啮合滚动式综合测量法,把齿轮作为一个回转运动的传动元件,在理论安装中心距下,和测量齿轮啮合滚动,测量其综合偏差。综合测量又分为齿轮单面啮合测量,用以检测齿轮的切向综合偏差和单齿切向综合偏差;以及齿轮双面啮合测量,用以检测齿轮的径向综合偏差和单齿径向综合偏差。为了更有效地发挥齿轮双面啮合测量技术的质量监控作用,增加了偏差的频谱分析测量项目;还从径向综合偏差中分解出径向综合螺旋角偏差和径向综合齿向锥度偏差。这是齿轮径向综合测量技术中的一个新发展。综合运动偏差测量的优点是测量速度快,适合批量产品的质量终检,便于对齿轮加工工艺过程进行及时监控。仪器可借助于标准元件(如标准齿轮)进行校验,实现基准的传递。上述两项测量技术基于传统的齿轮精度理论,然而随着对齿轮质量检测要求的不断增加和提高,这些传统的齿轮测量技术也在不断细化、丰富、更新、提高。3)、齿轮整体误差测量技术它所基于的齿轮整体误差理论,是由我国机床工具行业、尤其是成都工具研究所的科研技术人员共同努力创建和不断完善的一种新型齿轮测量理论。把齿轮作为一个用于实现传动功能的几何实体,或采用坐标式几何解析法对其单项几何精度进行测量,并按齿轮啮合传动顺序和位置,集成为一条“静态”齿轮整体误差曲线;或按单面啮合综合测量方式,使用特殊测量齿轮,采用滚动点扫描测量法对其进行测量,得到齿轮“运动”整体误差曲线。上述两种齿轮整体误差曲线,经过运算和数据处理,都可以得到齿轮综合运动偏差、各单项几何偏差、三维齿面形貌偏差,以及接触区状态,从而能更全面、准确的评定齿轮质量和齿轮加工工艺的分析和诊断。齿轮整体误差测量技术是对传统齿轮测量技术的继承和发展。尤其是采用单面啮合、滚动点扫描测量的齿轮整体误差测量技术更具有测量信息丰富、测量速度快、测量精度更接近使用状态的特点,特别适合批量产品齿轮精度的检测与质量的控制。在汽车齿轮要求100%全部检测的态势下,这种由我国首先开发出来的齿轮整体误差测量技术得到了重视和推广,其中,成都工具研究所开发的锥齿轮整体误差测量技术曾于90年代转让给德国KLINGELNBERG公司。德国FRENCO公司推向市场的齿轮单面啮合滚动点扫描测量仪器,采用了完全类同的技术。当前齿轮制造业的一个发展趋势,是将齿轮测量技术和齿轮设计、加工制造进行集成,实现齿轮制造信息的融合及CAD/CAM/CAT的集成,从而构建一个先进的齿轮闭环制造系统(由于通常由数字化信息来实现,可称为数字化闭环制造系统)。美国GLEASON和德国KLINGELNBERG开发的锥齿轮闭环制造技术和系统是个典型实例。此外,在仪器测量形态和检测系统方面,现代齿轮测量技术还有如下的进展。4)、齿轮在机测量技术该技术有了较快的发展,是一个重要发展趋势。直接将齿轮测量装置集成于齿轮加工机床,齿轮试切或加工后不用拆卸,立即在机床上进行在机测量,根据测量结果对机床(或滚轮)参数及时调整修正(主要针对磨齿)。这对于成形磨齿加工和大齿轮磨齿加工而言,在提高生产效率、降低成本方面,尤其具有重要意义。德国KAPP厂的数控磨齿机就是一个典型代表。CNC齿轮加工机床的迅速发展,为推动齿轮在机测量技术的应用和发展提供了可靠的工作平台。由于对大批量生产的汽车轿车齿轮质量要求的提高,齿轮在线测量分选技术的应用已是必不可少。上海汽车齿轮厂首次从美国ITW公司引进了该项技术和相应仪器装备,取得了预期效果,据称还将陆续购进该类检测仪器。5)、齿轮激光测量技术通常是指在齿轮的几何尺寸和形状位置精度的测量中,采用了激光技术,包括采用激光测长系统(如采用双频激光干涉仪作为齿轮测量仪器的长度基准或传感器)、激光测量头系统(如采用非接触点反射式激光测量头作为齿轮误差的检测传感器)、以及激光全息式齿轮测量系统(如采用激光全息技术对齿轮的齿面几何形状误差进行测量的系统)等。由于激光是长度溯源基准,不少高精度齿轮计量系统或齿轮测量基准仪器,采用激光测量系统作为其长度坐标测量系统。美国FELLOWS厂70年代开发的MICROLOG60就是一个实例。加拿大温莎精密测量仪器厂在80年代初生产的齿轮测量仪器就采用了非接触点反射式激光测量头,可用于测量塑料制成的软齿面齿轮。齿轮激光测量技术在日本倍受重视,并逐步完善成为产品推向市场。日本AMTEC公司的G3齿轮测量系统,采用的是CONO激光测量头,齿轮回转,测头位置相应变化,测出齿轮的截面形状。大阪精机开发的激光齿轮测量仪,采用激光全息技术,用光干涉法对被测齿轮的全齿面形状进行精度测量。

齿轮检测论文

1. Li C. and Guo W., Continuum mechanics simulation of post-buckling of single-walled nanotubes, International Journal of Nonlinear Science and Numerical Simulation, 4 (2003), 387-393.本文使用基于连续介质力学理论的有限元方法分析计算了单壁碳纳米管的大变形行为和屈曲模态。通过引入原子模拟方法所得到的弹性常数,使用连续壳理论和特征值屈曲分析来模拟碳纳米管的方法是一种典型的简化方法。结果与前人的分子模拟结果进行比较,得到了很好的吻合。而且用这种方法大大降低了计算成本,并可以得到某些用分子力学或基于原子论的模拟所无法得到的结果,如碳管的高阶屈曲模态等。这个领域目前仍是研究的热点。2. Li C. and Guo W., Fusion analyses of lifecycle safety and damage tolerance for cracked structures, International Journal of Fatigue, 27 (2005), 429–437.本文通过对简单齿轮轮齿模型不同位置及不同形式裂纹的有限元分析,说明结构的损伤检测不仅取决于裂纹或缺陷的尺寸,而且与其所处的位置以及所用的检测技术均有关系。本文指出,损伤监测或诊断技术仅适用于具有足够损伤容限和足够长的可检测寿命区间的系统。最后对本文提出的机械结构的寿命安全保障技术进行了总结和综合分析。

仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据:设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器(1) 工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。(2) 原始数据:滚筒圆周力F=;带速V=;滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和 条件,选用 Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率:(1)传动装置的总效率:η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=××××(2)电机所需的工作功率:Pd=FV/1000η总=1700××、确定电动机转速:滚筒轴的工作转速:Nw=60×1000V/πD=60×1000×π×220=根据【2】表中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表查出有三种适用的电动机型号、如下表方案 电动机型号 额定功率 电动机转速(r/min) 传动装置的传动比KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 3 Y100l2-4 3 1500 1420 3 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/、分配各级传动比(1) 取i带=3(2) ∵i总=i齿×i 带π∴i齿=i总/i带=四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=nm/i带=1420/3=(r/min)nII=nI/i齿=(r/min)滚筒nw=nII=(r/min)2、 计算各轴的功率(KW)PI=Pd×η带=××η轴承×η齿轮=××、 计算各轴转矩Td=×入/n1 = =入/n2=五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算(1) 选择普通V带截型由课本[1]P189表10-8得:kA= P=×据PC=和n1=由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带(2) 确定带轮基准直径,并验算带速由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×()= mm由课本[1]P190表10-9,取dd2=280带速V:V=πdd1n1/60×1000=π×95×1420/60×1000=在5~25m/s范围内,带速合适。(3) 确定带长和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0=2×500+(95+280)+(280-95)2/4×450=根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+()/2=497mm(4) 验算小带轮包角α1= ×(dd2-dd1)/a=×(280-95)/497=>1200(适用)(5) 确定带的根数单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得 P1=≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得 △P1=查[1]表10-3,得Kα=;查[1]表10-4得 KL= PC/[(P1+△P1)KαKL]=[() ××]= (取3根)(6) 计算轴上压力由课本[1]表10-5查得q=,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:F0=500PC/ZV[(α)-1]+qV2=[()]+ =则作用在轴承的压力FQFQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×()=、齿轮传动的设计计算(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。(2)按齿面接触疲劳强度设计由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3确定有关参数如下:传动比i齿=取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1= ×20=取z2=78由课本表6-12取φd=(3)转矩T1T1=×106×P1/n1=×106×(4)载荷系数k : 取k=(5)许用接触应力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得:σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn 计算N1=60××10×300×18= /×108查[1]课本图6-38中曲线1,得 ZN1=1 ZN2=按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=故得:d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=模数:m=d1/Z1=取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=(6)校核齿根弯曲疲劳强度σ bb=2KT1YFS/bmd1确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=×20mm=50mmd2=mZ2=×78mm=195mm齿宽:b=φdd1=×50mm=55mm取b2=55mm b1=60mm(7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得:YFS1=(8)许用弯曲应力[σbb]根据课本[1]P116:[σbb]= σbblim YN/SFmin由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1 YN2=1弯曲疲劳的最小安全系数SFmin :按一般可靠性要求,取SFmin =1计算得弯曲疲劳许用应力为[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa校核计算σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=< [σbb1]σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=< [σbb2]故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够(9)计算齿轮传动的中心矩aa=(d1+d2)/2= (50+195)/2=(10)计算齿轮的圆周速度V计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=××50/60×1000=因为V<6m/s,故取8级精度合适.六、轴的设计计算从动轴设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N4、轴的结构设计轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。(1)、联轴器的选择可采用弹性柱销联轴器,查[2]表可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82 GB5014-85(2)、确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位(3)、确定各段轴的直径将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图),考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=4 5mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.(5)确定轴各段直径和长度Ⅰ段:d1=35mm 长度取L1=50mmII段:d2=40mm初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm,宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:L2=(2+20+19+55)=96mmIII段直径d3=45mmL3=L1-L=50-2=48mmⅣ段直径d4=50mm长度与右面的套筒相同,即L4=20mmⅤ段直径d5=52mm. 长度L5=19mm由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm(6)按弯矩复合强度计算①求分度圆直径:已知d1=195mm②求转矩:已知T2=③求圆周力:Ft根据课本P127(6-34)式得Ft=2T2/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×tan200=⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm(1)绘制轴受力简图(如图a)(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)轴承支反力:FAY=FBY=Fr/2=由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为MC1=FAyL/2=×96÷2=截面C在水平面上弯矩为:MC2=FAZL/2=×96÷2=(4)绘制合弯矩图(如图d)MC=(MC12+MC22)1/2=()1/2=(5)绘制扭矩图(如图e)转矩:T=×(P2/n2)×106=(6)绘制当量弯矩图(如图f)转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=,截面C处的当量弯矩:Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(7)校核危险截面C的强度由式(6-3)σe=×453=< [σ-1]b=60MPa∴该轴强度足够。主动轴的设计1、选择轴的材料 确定许用应力选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa2、按扭转强度估算轴的最小直径单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:d≥C查[2]表13-5可得,45钢取C=118则d≥118×()1/3mm=考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm3、齿轮上作用力的计算齿轮所受的转矩:T=×106P/n=×106× N齿轮作用力:圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N确定轴上零件的位置与固定方式单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定 ,轴通过两端轴承盖实现轴向定位,4 确定轴的各段直径和长度初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。(2)按弯扭复合强度计算①求分度圆直径:已知d2=50mm②求转矩:已知T=③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得Ft=2T3/d2=2×④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得Fr=Ft?tanα=×⑤∵两轴承对称∴LA=LB=50mm(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fr/2=(2) 截面C在垂直面弯矩为MC1=FAxL/2=×100/2=19N?m(3)截面C在水平面弯矩为MC2=FAZL/2=×100/2=(4)计算合成弯矩MC=(MC12+MC22)1/2=(192+)1/2=(5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=[MC2+(αT)2]1/2=[(×)2]1/2=(6)校核危险截面C的强度由式(10-3)σe=Mec/()=(×303)=<[σ-1]b=60Mpa∴此轴强度足够(7) 滚动轴承的选择及校核计算一从动轴上的轴承根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)由初选的轴承的型号为: 6209,查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=, 基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速9000r/min(1)已知nII=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N(3)求系数x、yFA1/FR1=682N/1038N = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够二.主动轴上的轴承:(1)由初选的轴承的型号为:6206查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,基本额定动载荷C=,基本静载荷CO=,查[2]表可知极限转速13000r/min根据根据条件,轴承预计寿命L'h=10×300×16=48000h(1)已知nI=(r/min)两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力FS= 则FS1=FS2=(2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端FA1=FS1= FA2=FS2=(3)求系数x、yFA1/FR1= = =根据课本P265表(14-14)得e=48000h∴预期寿命足够七、键联接的选择及校核计算1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36 GB1096-79大齿轮与轴连接的键为:键 14×45 GB1096-79轴与联轴器的键为:键10×40 GB1096-792.键的强度校核大齿轮与轴上的键 :键14×45 GB1096-79b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=挤压强度: =<125~150MPa=[σp]因此挤压强度足够剪切强度: =<120MPa=[ ]因此剪切强度足够键8×36 GB1096-79和键10×40 GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~1、减速器附件的选择通气器由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×油面指示器选用游标尺M12起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳.放油螺塞选用外六角油塞及垫片M18×根据《机械设计基础课程设计》表选择适当型号:起盖螺钉型号:GB/T5780 M18×30,材料Q235高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8X12,材料Q235低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86 M8×20,材料Q235螺栓:GB5782~86 M14×100,材料Q235箱体的主要尺寸::(1)箱座壁厚z=× 取z=8(2)箱盖壁厚z1=× 取z1=8(3)箱盖凸缘厚度b1=×8=12(4)箱座凸缘厚度b=×8=12(5)箱座底凸缘厚度b2=×8=20(6)地脚螺钉直径df =×(取18)(7)地脚螺钉数目n=4 (因为a<250)(8)轴承旁连接螺栓直径d1= =×18= (取14)(9)盖与座连接螺栓直径 d2=()df =× 18= (取10)(10)连接螺栓d2的间距L=150-200(11)轴承端盖螺钉直d3=()df=×18=(取8)(12)检查孔盖螺钉d4=()df=×18= (取6)(13)定位销直径d=()d2=×10=8(14)至外箱壁距离C1(15) (16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10)(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:> mm(19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12 mm(20)箱盖,箱座肋厚:m1=8 mm,m2=8 mm(21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3D~轴承外径(22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3 互不干涉为准,一般取S=D2.九、润滑与密封1.齿轮的润滑采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20 时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。2.滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。3.润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。4.密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。十、设计小结课程设计体会课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。十一、参考资料目录[1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版;[2] 《机械设计基础》,机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版

浅谈齿轮强度设计几个问题的探讨论文

0 引言

齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一。公元前300 多年,古希腊哲学家亚里士多德在《机械问题》中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。17 世纪末到18 世纪初,人们开始对齿轮的强度问题进行研究。欧洲工业革命以后,齿轮技术得到高速发展,齿轮传动在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮设计成为机械设计中重要的设计内容之一。目前国际上比较常见的有关齿轮强度设计公式,除了我国的国家标准( GB) 有关齿轮强度的计算方法以外主要有: 国际标准化组织( ISO) 计算方法; 美国齿轮制造商协会( AGMA) 标准计算方法;德国工业标准( DIN) 计算方法; 日本齿轮工业会( JGMA)计算方法; 英国BS 计算方法等。作者在从事机械设计特别对齿轮设计的教学中,发现不少地方的知识点描述比较简单,不容易理解,为此,在文中对齿轮设计的几个问题如齿轮的失效方式、齿轮强度设计的历史、现状进行了深入分析,探讨我国齿轮强度设计的历史来源以及在齿轮设计中的一些困惑。通过深入的分析,有助于大家更好地理解齿轮设计公式的意义和来龙去脉。

1 齿轮失效方式的探讨

齿轮在传动过程中会出现各种形式的失效,甚至丧失传动能力。齿轮传动的失效方式与齿轮的材料、热处理方式、润滑条件、载荷大小、载荷变化规律以及转动速度等有关。人们对齿轮失效的认识是一个发展的过程。18 世纪中叶人们就开始对齿轮的失效进行研究。对齿轮摩擦磨损、点蚀形成和齿面胶合有了初步的认识。1928 年,白金汉发表了有关齿轮磨损的论文,并将齿面失效分为点蚀、磨粒磨损、胶合、剥落、擦伤和咬死等6 种失效形式。1939 年,Rideout 将齿轮损伤分为正常磨损、点蚀、剥落、胶合、擦伤、切伤、滚轧和锤击等8 种形式。1953 年Borsoff 和Sorem 将齿轮损伤分为6 类。1967 年尼曼根据大量试验,对渐开线齿轮的4 种失效形式画出了承载能力的限制关系图,并指出当齿轮转速较低时,影响软齿面齿轮承载能力的主要因素是点蚀,影响硬齿面齿轮承载能力的是断齿; 而对于高速重载传动齿轮,影响因素往往是胶合。自上世纪50 年代以来,一些国家以标准的形式对齿轮损伤形式进行分类,对名词术语、表现特征、引发原因等都有规定。如1951 年美国将齿轮损伤分为两大类,一类是齿面损坏,包括磨损、塑性变形、胶合、表面疲劳等,另一类是轮齿的折断。前一大类齿面损坏是齿轮作为高副由于摩擦学原因而引起的表面损伤; 后一大类轮齿的折断是轮齿作为受力构件由于体积强度不够而发生的破坏。1968 年奥地利国家标准规定了齿轮损伤的名词术语。

1983 年,我国颁布了齿轮轮齿损伤的术语、特征和原因国家标准( GB /T3481 - 83) ,将齿轮损伤形式分为5 大类,即磨损、齿面疲劳( 包括点蚀和剥落) 、塑性变形、轮齿折断和其他损伤,共26 种失效形式。1997 年,我国颁布了对GB/T3481 - 1983 修订的GB/T3481 -1997 国家标准。目前我国在大多数的机械设计教材和机械设计手册中齿轮失效方式都进行了简化,一般分为5 大类,即轮齿折断、齿面疲劳点蚀、齿面胶合、齿面磨损和塑性变形。

2 齿轮强度设计的探讨

2. 1 轮齿弯曲强度计算

1785 年,英国瓦特提出了齿根弯曲强度的计算方法,把轮齿看成为矩形截面的板状悬臂梁,随后出现多种弯曲强度计算公式。1893年,路易斯发表了轮齿弯曲强度计算式,而且用内切抛物线法找齿轮的危险截面,这一方法称为“抛物线法”[12],如图1 所示。路易斯以载荷作用于齿顶推导出齿根弯曲应力公式,但是对于重合度大于1 小于2 的齿轮传动,理论上只有当单对齿啮合时,载荷才全部由一个齿承受。对于重合度大于2 小于3 的足够精密的齿轮,因为同时有2 对以上的齿轮在啮合,其最大弯曲应力的作用点要低。

在此之后,又出现30°切线法、尼曼法、白金汉法等。1980 年, ISO 提出“渐开线圆柱齿轮承载能力的基本原理”( ISO 6336 - 1980) ,公布了轮齿弯曲强度、齿面接触强度的计算方法。

过去,我国的齿轮强度计算方法一直比较混乱,没有统一的标准,对生产、科研以及教学带来诸多问题。于是, 1981 年我国成立了“渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法”国家标准课题组,以ISO6336—1980为根据,开展全面的研究工作。1983 年颁布了渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法的国家标准( GB /T3480—1983) 。

目前,我国有关齿轮弯曲强度的设计公式基本上采用30° 切线法,即作与轮齿对称中心线成30°夹角并与齿根圆角相切的斜线,两切点的连线是齿根危险截面位置。而且以单对齿啮合区的最高点作为最不利载荷作用点,这时产生的弯曲应力最大,如图2 所示。另外,弯曲疲劳强度计算公式中,齿形系数在许多机械设计中只是说明与齿数有关,与模数无关,并未做详细说明,不容易理解。下面对相关问题进行详细分析。如图2 所示,齿根弯曲应力为σF =MW= FnhFcosαFbS2F /6 = 6KFthFcosαFbS2Fcosα= KFtbm6( hFm) cosαF( SFm)2cosα( 1)式中,αF为齿顶圆压力角。令式( 1) 中的YF =6( hFm) cos αF( SFm)2cos α式中,YF称为齿形系数,由路易斯在其轮齿弯曲强度计算式中首次引用。可以看出,YF是与齿轮形状的几何参数有关的一个系数。因为,根据齿轮形成原理,齿数的变化将引起轮齿上hF、SF、aF等参数的变化,由于hF、SF、aF均与齿轮模数成正比,致使齿形系数中的模数可以约去。因此,齿形系数不受模数的影响,而只与齿数有关,齿数越多YF越小,反之YF越大。这就是在机械设计的教材中经常会看到“标准齿轮的齿形系数只与齿数有关而与模数无关”的原因。

2. 2 齿轮压应力对弯曲应力的影响

根据30°切线法及齿轮受力分析。将法向力Fn移至轮齿中线并分解成相互垂直的两个分力,即圆周力Ft和径向力Fr。根据力学理论,Ft使齿根产生弯曲应力为σF,Fr则产生压应力σy。因此齿根危险截面上受到的应力为弯曲和压缩组成的组合应力,并导致齿根两边的应力大小不相等。然而,在相关的机械设计资料中都没有将由于径向力产生的压应力计算在齿轮的弯曲强度计算公式中,而且在大多数的相关教材中都认为: 压应力相对于齿根最大弯曲应力比较小,可以忽略不计。但是压应力到底多少,为什么可以忽略不计,很少有人进行计算,下面对压应力与弯曲应力进行探讨。如图2 中,Ft产生其弯曲应力σF如式( 1) 所示。由Fr产生压应力σy为σy = Fnsin αFbSF( 2)由式( 1) 及式( 2) 可得σyσF= SF6hFtan αF设OD = h',则SF = 2h' tan30°,因此σyσF= tan 30tan αF3h'hF假设标准齿轮模数为m,齿数z。则齿顶圆压力角为cos αF = rbra= zz + 2cos α,由于h'hF< 1,因此,当不考虑h'hF的影响时,σyσF的大小取决于齿轮的齿数。为了便于讨论,取ξ = σyσF称为压应力对弯曲应力的影响系数。则根据计算可以得到ξ 与齿数的对应关系,如图3 所示。可见,压应力对弯曲应力的影响与齿数有关,而模数无关,而且随着齿数的变化而变化,齿数越少其影响越大,反之影响就越小,最终趋于一水平线。最小约为最大弯曲应力的8%,特别当h'hF< 1 时,压应力更小,可以忽略不计。这就是为了简化计算,在计算轮齿弯曲强度时一般只考虑弯曲应力的原因。从图2 可知,弯曲应力分为拉伸侧的拉应力和压缩侧的压应力。实际证明,拉伸侧是危险侧,因拉伸侧的`裂纹扩展速度较大。压缩侧有时虽裂纹出现较早,但发展速度较慢。所以大多数的公式以拉伸侧的应力作为设计时的计算应力。而且根据齿轮弯曲疲劳实验分析证明,考虑弯曲应力、压应力与只考虑弯曲应力的结果,实际上没有多大差别。因此,在齿轮弯曲疲劳强度计算中只考虑弯曲应力。

2. 3 齿面接触疲劳强度计算

图4 赫兹接触应力模型齿面接触疲劳强度计算是针对齿轮齿面疲劳点蚀失效进行计算的强度计算。1881 年,赫兹提出两个圆柱体接触时接触面上载荷分布公式,该式作为齿面强度计算的理论基础,如图4 所示。根据赫兹接触应力理论,在载荷作用下接触区产生的最大接触应力为σH = Fnπb·1ρ1± 1ρ21 - μ21E1+ 1 - μ22槡 E2( 3)式中,Fn为作用在圆柱体上的载荷; b 为接触长度;μ1、μ2分别为两圆柱体材料的泊松比; E1、E2为两圆柱体材料的弹性模量。ρ1、ρ2为两圆柱体接触处的半径,式中“+”号用于外接触,“-”号用于内接触。1898 年,拉塞根据法向力应用“压强”原理研究齿面的接触疲劳强度问题。1908 年,奥地利的维德基将赫兹的两个圆柱体的接触应力理论应用于计算轮齿齿面应力,并绘出了沿啮合线最大接触应力变化图。1932 年,英国BS 根据实验数据提出基础表面应力作为齿面强度计算方法。1940 年,美国AGMA 采用齿面强度最重负荷点的接触应力最大值计算方法。

1949 年,白金汉提出节圆上齿面接触应力不超过许用值的计算方法,后来该方法被许多计算方法所采用。1954 年,尼曼采用最大负荷点上滚动压力。至今,我国皆以赫兹公式作为计算齿面接触疲劳强度的理论基础,即以赫兹应力作为点蚀的判断指标。通常令1ρΣ= 1ρ1± 1ρ2,ρΣ称为综合曲率,对于标准齿轮,1ρΣ= 2d1 sin αi ± 1i 。并令式( 3 ) 中的ZE =1π 1 - μ21E1+ 1 - μ22E 槡为弹性影响系数。从而,获得渐开线直齿圆柱齿轮接触疲劳强度的基本公式为σH = ZEZH2KT1bd21i ± 1槡 i #[ σ ] H( 4) 式中,ZH = 2槡sin αcos α,称为区域系数,对于压力角α= 20°的标准齿轮,ZH≈2. 5。在机械设计手册或机械设计教材中,有关齿轮接触疲劳强度公式有很多版本,其中最常见的是将一对钢制标准齿轮齿面接触强度校核公式进行简化,取钢制齿轮的E1 = E2 =2. 06 ×105MPa,μ1 =μ2 =0. 3,便获得机械设计中常用的校核公式。σH = 671 KT1bd21i ± 1槡 i ≤[ σ ] H( 5)

2. 4 齿面胶合强度计算

齿轮另外一个常见的失效是齿面胶合。有关齿轮胶合比较统一的说法是: 相互啮合的两金属齿面,在一定的压力下直接接触发生黏着,同时又随着齿面运动而使金属从齿面上撕落而引起的黏着磨损现象。胶合分为冷胶合和热胶合。对于高速重载的齿轮传动,齿面瞬时温度较高,相对滑动速度较大,则容易发生热胶合。对于低速重载的重型齿轮传动,由于齿面间压力过大,导致齿面油膜被破坏,尽管齿面温度不高,但也容易产生胶合,称为冷胶合。

对于齿轮齿面胶合强度计算的研究,目前主要基于两种理论,一是基于Pv 值( 压力与速度的乘积) 或PTv ( T 为啮合点到节点的距离) 值作为计算胶合的指标。另一种是以齿面温度作为判定胶合的准则的布洛克算法。1975 年,温特提出积分温度法。现在ISO 的标准中主要以这两种方法为主。2003年,我国颁布“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”国家标准( GB - Z 6413. 1 - 2003和GB - Z 6413. 2 - 2003)。该标准等同采用了ISO/TR 13989 - 2000“圆柱齿轮、锥齿轮和准双曲面齿轮胶合承载能力计算方法”。曾经有人试图以按弹性流体动力润滑理论计算齿面间的油膜厚度作为胶合的评判依据。

我国多数的机械设计教材中齿轮强度设计一般只提供齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两种计算方法,并未提供有关齿面胶合的强度计算公式。

3 结束语

文中分别对机械设计教学中有关齿轮的强度设计问题进行了分析和探讨,详细解读我国齿轮强度设计的历史沿革及现状,以及齿轮强度设计计算过程中让人困惑的问题及解决方法。研究指出,在齿轮弯曲疲劳强度的计算中,压应力对弯曲应力的影响是有限的,一般可忽略不计,只有当需要精确计算时,应当考虑其影响。论文的研究可以帮助齿轮设计人员和学生更好地理解齿轮设计中的相关内容,为将来从事机械设计工作打下良好的基础。

如何检测形位误差论文

一.圆度仪主要功能 可快速测环形工件的圆度、表面波纹度(Wc、Wp、Wv、Wt、Wa、Wq、Swm)、谱分析、波高分析、、同心度、垂直度、同轴度、平行度、平面度、轴弯曲度、偏心、跳动量等。 二.圆度误差测量仪器很多,然而使用不同仪器会产生不同测量误差。本文介绍了用光学分度头测量圆度误差时所建立的数学模型,分析了各种误差对测量误差的影响,从而为在保证测量精度的同时降低测量成本提供了理论依据。 1 圆度误差的测量 测量方法 �圆度误差的评定方法有4种:最小包容区域法,最小外接圆法,最大内切圆法,最小二乘法。 由于最小二乘法简便易行, 长期以来甚为流行。 测量圆度误差的方法虽有多种,但最为合理、用得最多的是半径法。 为此,通过采用半径测量法在光学分度头上用千分表测量圆度误差,并对测量数据进行最小二乘法计算,以求得圆度误差值。 �测量时, 将被测量工件顶在光学分度头的两顶尖间, 将指示表置于被测量横截面上,测量其半径的变化量Δr, 即利用光学分度头将被测圆周等分成n个测量点,当每转过一个θ=360°/n角时,从指示表上读出该点相对于某一半径R0的偏差值Δr,由此测得所有数据Δri。 建立数学模型 �见图1,若实际被测表面的位置用极坐标(ri,θi)来表示,则 ri=ecos(θi-α)+[(R+Δri)2-e2sin(θi-α)]1/2。..........(1) 式中:i--测点数,i=1,2,……,n; Δri--半径偏差观察值; e--最小二乘圆圆心O1(a,b)的偏移量,a=ecosα,b=esinα。 �由于圆度误差精度测量的特点,在测量之前必须调整零件的回转轴线,使a,b之值较小,满足“小偏差假设”, 并且零件的圆度误差和其半径相比是微量,称为“小误差情况”,于是式(1)近似为ri=e(θi-α)+R+Δri,因此根据最小二乘法原理有 �E2=∑ni=1Δr2i=∑ni=1〔ri-R-ecos(θi-α)〕2=min。 …(2) 根据�э(E2)/эR=0,э(E2)/эe=0,э(E2)/эα=0,可得 �∑ni=1ri-nR-e∑ni=1cos(θi-α)=0 ∑ni=1ricos(θi-α)-R∑ni=1cos(θi-α)-e∑ni=1cos2(θi-α)=0 ....(3) ∑ni=1risin(θi-α)-R∑ni=1sin(θi-α)-e∑ni=1cos(θi-α)sin(θi-α)=0。 如果各测点均布圆周,且n充分大,则 �∑ni=1cos(θi-α)=0,∑ni=1sin(θi-α)=0, �∑ni=1cos2(θi-α)=n/2,∑ni=1sin2(θi-α)=n/2, �∑ni=1cos(θi-α)sin(θi-α)=0,经简化计算,式(3)的解为 �a=2/n∑ni=1Δricosθi b=2n∑ni=1Δrisinθi Δr=1/n∑ni=1Δri R=R0+Δr。...........................(4) 于是,被测圆上各点到最小二乘圆之径向距离为εi=Δri-Δr-acosθi-bsinθi,则圆度误差为Δf0=εmax-εmin。 2 误差分析 量仪的回转精度引起的误差 �回转轴线在回转过程中,对轴线平均位置的相对位移即为回转误差运动。误差运动使回转轴在每一瞬时发生轴向窜动和径向跳动,使被测工件一转内的采样点不全在一个横截面内,从而使各采样点间的相关性降低。但是,由于轴向窜动一般很小,而实际工件被测表面是平滑的,测头在被测表面采样时,也不可能是纯粹的点接触,而是小面积接触,因此轴向窜动对测量精度的影响可以忽略。 �径向跳动误差将直接传递到采样数据Δri中,进而影响最小二乘圆心坐标的计算精度。由式(4)可得〔2〕da=db<2d√nd(Δrmax)。因此, 径线回转精度是圆度误差测量中极为重要的精度指标。对于光学分度头,是用顶尖装夹工件,其回转精度则由顶尖精度和被测工件顶尖孔的形状精度共同决定。 偏心e引起的误差 �由于测量时的回转中心O与最小二乘圆的圆心O1不重合,存在偏心e=OO1,式(2)中Δri=ri-R-ecos(θi-α)是式(1)用R+Δri代替[(R+Δri)2-e2sin2(θi-α)]1/2(其中α=arctgb/a)得到的,所以e引起的误差为δe=R+Δri-[(R+Δri)2-e2sin2(θi-α)]1/2,把上式展开成Talor级数得δe=e2/2(R+Δri)sin2(θi-α),因sin2(θi-α)≤1,且R+Δri≈ri,则δemax=e2/2ri。由于e是微米级,ri是毫米级, 所以此项误差一般很小,可忽略。 测头安装误差 �测头安装误差示意见图2。当测头的位置不通过被测工件的轴线而偏离距离为Δ时,则相应的偏离角为:θ=arcsinΔR,若被测表面半径有增量Δr时,测头的实际位移为AB,其测量误差δθ=AB-Δr,因为Δr,AB<<R,∠ABO≈θ,则Δr=ABcos∠ABO≈ABcosθ,所以δθ≈Δrcosθ-Δr=(1/cosθ-1)=2sin2θ/2Δr。 �由于θ角很小,用θ弧度值代替sin(θ/2)得δθ=AB-Δr≈2sin2(θ/2)Δr=θ2/2Δr。因此,测头安装误差很关键,尤其在测小直径时必须注意测头位置。通常应使θ≤10°,即e/R≤,此时δθ≤2%。 测点数对测量误差的影响 �由于在轮廊上实测有限数量的点来代替被测实际轮廊的全貌, 在原理上就存在了误差。为了减少此误差, 应合理选择测点数。用计算机对圆度谐波进行模拟,利用数值积分可以求出对应于一定谐波时各种测点的不确定度, 随测点数增加, 测量不确定度下降。 3 结论 �综上所述,用最小二乘法计算圆度误差, 采用分度头测量时,仪器的回转精度、测头的安装误差及测点数是产生测量误差的主要因素。 应尽量设法减少其影响,从而提高测量精度。 [参考:] 三.设备 参考:机械工业网 网站:

形状误差指零件上的点、线、面等几何要素在加工时可能产生的几何形状上的误差。如:加工一根圆柱时,轴的各断面直径可能大小不同、或轴的断面可能不圆、或轴线可能不直、或平面可能翘曲不平等。位置误差指零件上的结构要素在加工时可能产生的相对位置上的误差。目前有一种高效测量各种形位误差的测量方法,就是可以直接利用数据采集仪连接各种指示表 ,如百分表等,数据采集仪会自动读取测量数据并进行数据分析,无需人工测量跟数据分析,可以大大提高机械测量效率。测量仪器:偏摆仪、百分表(或其他指示表)、数据采集仪测量原理:数据采集仪可从百分表中实时读取数据,并进行形位误差的计算与分析,各种形位误差计算工式已嵌入我们的数据采集仪软件中,完全不需要人工去计算繁琐的数据,可以大大提高测量的准确率。优势:1)以较低的成本提高测量效率:与类似产品比较,其成本非常低,测量效率有较大的提高;2)提高测量的准确性:传统方式采用测量人员的目视观看的方法容易导致错误的测量结果;3)数据可追溯:保存数据记录,并可进行追溯与分析,传统模式由于无实时的记录,可追溯性较差分析;

齿轮磨损如何用仪器检测的论文

测量齿高,齿宽和齿厚

自己写算啦!

齿轮齿面有正常磨损、麻点磨损和粘附磨损等几种。正常磨损是齿轮在啮合传动中由齿面相互摩擦造成的磨损。这种磨损发生在整个齿面上,使齿面呈现均匀的光洁度,当润滑油中的机械杂质进入摩擦面时,将变成磨料磨损使磨损加剧。齿面磨损后,将使齿轮的厚度变薄,啮合间隙增大,工作中出现响声,严重时会使齿轮损坏;麻点磨损又叫疲劳磨损,或称疲劳剥落,多发生在齿面的分度圆区域。因该处是单齿受力,压应力最大。当压应力超过金属的屈服极限时,齿面便产生细小的疲劳裂纹,进而使表面金属微粒剥落,形成麻点状凹坑,故称麻点磨损,粘附磨损是齿轮在转速很低、齿面载荷特大时,由于齿面接触部位的距离极小,在分子引力作用下表面金属相互吸引而粘接在一起,或当齿轮处于调整、重载及润滑不良和散热不佳等情况下,齿顶和齿根等接触部位由于滑动速度很高,产生的高温使表层金属粘接在一起,轻者擦伤,重者使较软的金属表面被撕裂而损坏。上述磨损在检验时,后两种可以直接观察到麻点及擦伤或撕裂痕迹。其中除疲劳剥落不超过一个齿面积的25%,轻微擦伤可用油石修磨后继续使用外,均应换用新品。至于正常磨损,可用齿轮游标卡尺进行检验。由于磨损一般以分度圆区域最大,因此,检验时通常将齿轮游标卡尺卡在分度圆处测量其弦齿厚度,以确定齿轮的磨损情况。当齿轮弦齿厚度磨损超过时,应更换齿轮。

磨损度可以用ZLDS10x激光位移传感器来测量,ZLDS100 轨道外形磨损量测量系统装在测量车上,以每小时80英里速度运行,每隔500px记录测量数据。所测的模拟信号经数据处理器转换为数字信号,并由串口输入计算机。根据计算机显示的检测结果,可以直观的反映出不同路段轨道的磨损程度,精确到微米级,同时根据程序算法直接显示出磨损状况的级别。

机械产品的误差检测论文

机械制造质量的影响因素及控制方案论文

摘要 :随着科学水平的不断提高,我们国家在机械制造行业也取得了长足的发展,特别是改革开放以后,我们的机械制造能力更是得到飞跃的进步,从而支持我国的经济快速发展。在整个机械制造的过程中,会有各种因素对产品的质量造成影响,因此我们一定要在机械制造的过程中认真分析各种因素,努力做到全面把控进而提高机械制造的质量。笔者先简单地分析机械制造中对质量进行把控的重要性,在这一问题的基础上逐步分析影响机械制造质量各种因素,并针对这些具体的问题提出控制方法,希望可以对机械制造提高质量提供帮助。

关键词 :机械制造质量;控制策略;影响因素

在如今的时代中,机械给我们的生活带来了很大的便利,同时每一个行业都和机械行业有着各种各样的联系,他的质量同时也影响着我们的生活效率和每个人的生命安全,因为机械设备质量也是受制与制造过程。下面对于影响机械制造的具体因素进行分析。

1机械制造中对质量进行控制的影响

从工业革命以后,每个国家都努力提高自己的工业技术,在这个背景下机械制造的能力也在不断地得到发展。但是随着制造技术的不断提高而提高的是人们对质量的要求。因此,在整个机械制造的过程中我们一定要特别关注产品的质量,努力分析影响制造的各种原因,在机械制造的过程中,使用质量管理控制的方法,提高产品的质量。在机械制造过程中采取切实可行的手段进行产品质量控制可以极大地提高及机械产品质量。机械产品的质量不仅关系着人民生活的各个方面,还对提高制造企业经济效益,促进企业在市场中的竞争力有着重要作用。行业发展到目前这个阶段,技术水平不断得到提高,影响机械产品质量的原因也在不断增加,所以我们要不断增强对影响因素的控制手段的研究。利用新的管理技术和自己的实践情况,提高产品质量和企业的经济效益。

2机械制造中的影响质量的要素

加工精度

机械产品是通过各种各样的零件综合组装而成的,在整个机械制造和加工的过程中,每一个零件的质量都直接反应了产品的最终质量,每个零件的加工精度也是决定产品质量的重要部分。机械产品加工精度越高,相应的生产成本也就越贵,同时它的产量也就越少。所以适当的加工精度也是非常重要的。在保障加工精度够用的情况下提高产品的生产量,降低企业的成本。

加工误差

机械产品的整个过程是一个由机床、夹具、工件共同构成的一个整体的系统性的工艺系统。在加工过程中也会因为各种原因产生加工误差,同时整个生产工艺本身也存在误差因素,进而造成加工产品的整体误差,这些误差统称为原始误差。这一原始误差的产生,使得机械产品在初始的加工中便存在误差,并且将永远存在,进而影响产品的整体质量和企业的经济效益。

外部因素

在机械产品的加工过程中也会受到来自外部的因素影响,进而导致整个产品的质量得不到保障,企业的经济效益受到影响。在整个加工过程中,机械加工的工件经常会受到重力、切削力等作用,造成加工载体的产生变形,进而造成产品的加工精度受到影响,整体质量有所变化。温度在加工过程中也是经常出现的因素,主要是因为某些特定的材料对过热或者过低的温度都会产生质变,尤其是工业中经常会使用的材料由于其加工条件经常会处在高温下,进而受到影响。材料发生质变进一步影响产品的精度,严重的情况下会严重的损害制造企业的利益,造成产品的整体报废。

3机械制造中质量控制的策略

加工精度的测算

机械产品中零件的加工精度对于整个机械的质量有着重要的影响,有些重要部位的零件加工精度甚至决定了产品的质量和精度。零件的加工精度对产品的影响总的来说分为三大类。第一,尺寸精度。第二,形状精度。第三,位置精度。这3个要素相互影响相互作用,共同影响着产品的质量,因此我们使用加工精度测算的方法,测算出每个零件的加工尺寸,保障机械零件的各项精度,从而提高机械产品的整体质量。

工艺系统调整法

在整个机械产品的加工中,我们要对机械产品的工艺进行适当调整,在一般的情况下,机械产品的制造工艺的调整方法大致可以分为两类:第一是试切法,这种方法适合于小型的产品加工制造,它可以根据加工要求及时地调整各个部件的生产误差,进而调整机械位置,保障在生产工艺中可以满足产品的质量要求。第二是调试法,这种方法一般应用在批量比较大的机械产品中,在批量比较大的加工活动前,我们一定要根据产品或者零件的加工要求,去调整机器的各方面参数和灵敏度,保障整个机械制造过程不受工艺系统影响。

4机械制造过程质量控制策略

在机械制造的加工过程中,进行合适的质量控制可以有效地提高机械制造产品质量,同时也是机械质量在控制中的要点。所以我们在进行机械制造的过程时,必须采取适当的控制策略,现在对质量控制的策略进行深入分析,希望可以对机械产品的质量提高有所帮助。

加工条件控制

在机械制造的过程中,我们一定要严格控制机械制造的各项因素,尤其是对机械制造的加工条件,作业条件的好坏对整个机械制造的加工工具有着重要作用,在生产的.时候,一定要严密重视车间的工作环境,合理的安排加工制造的各项任务,充分达到加工的合理科学,为加工打下合理的基础,保障产品的质量。

工序的控制和检查

在进行产品的加工中,一定要对加工的工序进行严格的控制和检查。在通常情况下,机械制造的基本工序是铸造、锻造、机加工、焊接及组装等一系列的工序,在生产加工的过程中一定要工序严格的控制,保障每一道工序都是按照预先安排好的进行合理施工,同时也要关注每一道工序的合理性,做到科学合理地安排工序,以达到工件的质量要求。在生产前要核对每一项步骤,对每一个机械也要进行核对,充分保障生产要求和现实情况的一致性,一旦发现问题及时处理。在工件的加工过程中,要对生产过程进行严格的监督检查,每一个工人是否按照加工工序对产品进行加工,要保证每一道工序合理合格产品符合质量要求之后再进行下一道工序。对于一些重要的零部件也一定检查是否符合图纸设计跟加工要求,检查中也一定要对每个工序进行抽检和复检,确保每一个零件的合格,让每一个不合格的零件都在下一道工序前被检查出来,并根据要求进行整改,通过这样的手段来保证产品的质量。

机械制造中的质量控制和零件变更

在机械产品加工中,我们要对产品的各种数据进行研究,在机械产品设计人员提出关于产品的修改意见时,我们一定要交给专业的审核人员进行审核,保证修改数据符合机械制造的施工工序,并且可以正常施工,不会影响产品的使用。同时在生产的过程中,假如发现设计的问题造成与加工的要求不符合影响产品的质量,我们要马上和产品的加工设计人员进行沟通,及时提出意见,做到发现问题马上修改,以免影响后面的加工和产品的整体质量。

机械装配整体性能监测

在机械加工完工后,我们还要对产品的整体性能进行监督和评价,保障产品可以满足我们的质量要求,在出厂和运输的过程中我们都要对产品质量严格控制,充分确保出厂时的完好和运输中没有出现破损。结语通过对影响机械产品质量的分析,我们可以明确地了解到每一类问题的具体原因,通过笔者的分析希望可以帮助机械行业不断提高产品的质量,努力达到时代对我们提出的要求。

参考文献

[1]金秀坤.刍议影响机械加工中产品质量因素及控制措施[J].河南科技,2013(10):133-134.

[2]俞道龙,张颖.机械制造质量的影响因素及控制策略[J].黑龙江科学,2017,8(6):128-129.

关于浅析流量对加油机误差的影响的论文

在石油资源日益紧张的新时期,合理有效确保石油利用率已成为业界关注重点。在业界,为了更好的保证加油机加油量的准确度和使用的正确性,我们有必要在工作中对各种能够引起加油机误差的因素进行分析。其中以流量对加油机造成的误差最为突出,中国其主要表现出过冲量等方面。这里我们就流量对加油机造成的误差原因分析,重点阐述了相关影响情况。

一、液体流量对流量计基本误差的影响

流量计是加油机、加油站工作的核心,也是加油计量、营销工作的基础。但在过去的加油机计量工作中,普遍采用容积式加油机计量技术,这种计量技术对整个流量计量工作的开展有着一定的限制,因此在测量中我们必须要高度重视流量本身的测量工作,并且将其测量内容按照过去国家计量标准来表示,确保流量在允许误差范围内。在我国现行的燃油加油机检定规程中,明确的指出了在加油机计量装置中,流量计最大误差不能够超过,同时测量结果的重复性也要保证在以内,因此在加油机流量误差测量工作中,我们可以采用函数公式E=f(q)来表示。

1 漏流量

漏流量问题是加油机计量装置中最常见的故障之一,中国它的.出现和容积式流量计本身的构成有着密切关系,是容积式流量计在计量空间机械组合不合理而产生的,由于这一装置内部的机械组合长期处于高速运转状态,因此在各个部件之间必然存在运动间隙,如果这个时候进行油量计量,那么这些运动间隙的存在必然会导致漏流量的产生,给计量工作的开展造成影响。同时,由于计量空间本身体积与齿轮磨合有一定关系,因此它在误差和流量之间也会受到漏流量的影响,这就需要我们在了解漏流量变化的基础上深入开展容积式流量检定工作,从根本上保证计量结果的准确与合理。流量计的这一特性分析得出,流量计的误差通常都只是和容器的溶剂以及传输齿轮之间有着密切关系,也就是容积式流量计在测量过程中仅仅与流量计之间有着几何结构关系,而与流体性质和流量值没有太大的关系。这一特性使得我们在容积式流量计的研究中误差分析变的清晰明了。

2 漏流量误差测量

在加油机的实际操作工作中,由于漏流量问题普遍存在,因此在计算的构成中计算公式是固定不变的,但是在计算中却需要考虑流量与流量误差之间的具体关系。这个时候我们可以利用公式:

Q=(1/12)*(a^3b/l)*(△p/μ)(1)

在这一公式中,a指的是测量元件之间的距离,b表示沿着流动方向所呈现出的整体长度;l是测量元件本身所具备的厚度;P是测量元件的前后压力。经过公式分析我们发现,漏流量的测量与测量元件前后之间的压力值成正比关系,而同流体本身的粘度成反比关系。同时在工作中,漏流量除了同这些因素相关之外,还与机械内部的磨损有着密切关系。

3 基本误差测量工作

在容积式流量计的基本误差测量工作中,考虑了漏流量现象后,我们采用了多次容积式流量计量策略,并将实际误差和曲线形状构成了一个误差测量曲线图。在实际测量工作中,如果流量小于误差测量的时候,流量计的误差值基本上不会发生太大的变化,但它本身是一个随着流量增加而不断上升的现象,因此在流量计误差上又会随着正负方向变化而产生位移,并且稳定性也会随之变动。这一变化过程中,我们可以将其按照图中2号线路所示进行标识。中国在加油机计量检定工作中,为了更好的保证检定结果的准确性,必须要在各流量点设计上科学的选择相关设计标准。对于那些使用一段时间之后就出现滤网堵塞、漏流量上升的问题要及时的加以处理,并且按照工作实际将误差明确的表示出来。通常情况下,在工作中除了人为操作故障之外,误差正负偏差方向也会带动计量误差的变化,因此在计量工作中要重视误差计量策略的选择,否则不久之后必然会出现问题加大的现象。

二、流量范围内对加油机误差值的影响

漏流量所引起的误差永远是一个负误差,当流量和漏流量相比越大,这个负值越小,即相对付出的油越少;当流量和漏流量相比越小,这个负值越大,即相对付出的油越多;当流量接近漏流量,E值接近-1,也就是-100%,这时加油机付出的油几乎全部是漏流所流出的油。中国由此可见,对加油机漏流量的检查是对加油机计量性能测量的一个不能忽视的环节。漏流量是一切容积式流量计所共有的特性之一,而且流量和漏流量之间是相互影响的,根据平行平板理论。

三、加油机检定误差的确定方法

在加油机误差检定过程中,我们应当尽可能的保证加油机流量的稳定性,从根本杜绝漏油问题的发生,同时在检定注入的时候要采用一次注入的方式,确保测量时间、测量方法的科学与合理。用100L量器注油时,要在工作中将油量控制在95L以上,但是由于油量本身会产生气泡和油沫的现象,因此往往都需要在容器上方加设一定的预留空间,避免因为注入不准而影响到测量结果。为能真实反映现场达到的最大流量,在工作中我们必须要科学的采用加油机检定误差的确定方法,从根本上保证测定结果的准确性与科学性。

四、结语

总之,在加油机现场检定过程中,液体的流量准确与否至关重要,直接影响到检定结果。而加油机示值误差与液体流量是非线性函数在得以明了的同时,应进一步明确最大流量的检定方法,同时,建议在检定证书的检定结果中给出各测量点的流量范围、示值误差和重复性。

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