CN201945450U - 齿轮传递误差检测设备 - Google Patents

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李晓冬
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Abstract

本实用新型涉及一种齿轮传递误差检测设备,其特征在于:在床身的一侧装有固定支架,其上安装变频电机,同步齿形带用主动齿轮专用夹具固定在支承座上并连接在床身另一侧,通过同步齿形带将动力传递给齿轮副主动轮;与支承座相对的是尾部支承座上安装有主动轴尾座丝杠导轨结构,在床身上的另一端整个安装有一个十字滑台结构,是由两组导轨丝杠结构组成;其中一组X向丝杠导轨结构上安装有齿轮副从动轮及齿轮副从动轮夹具11,X向丝杠导轨结构一侧安装有步进电机通过计算机控制调整;另一组Y向丝杠导轨结构上设有手轮调整齿轮副从动轮与主动轮的对齐;在X向丝杠导轨上齿轮副从动齿轮轴通过齿形带和摩擦加载器相联,齿轮副主动轮与齿轮副从动轮上安装有高精度旋转编码器。其通过数字滤波的方式来计算齿轮副在传动过程中的传递误差,其算法更可靠准确;突破了传统仪器的概念,改变了仪器的设计、制造和使用方法,提高了仪器的功能和使用效率,缩短了仪器的研制周期,降低了仪器的价格。

Description

齿轮传递误差检测设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种齿轮传递误差检测设备,应用于汽车齿轮轴传递误差的测量。
技术背景
[0002] 如何使制造业减少资源消耗和尽可能少地产生环境污染是当前制造业面临的重大课题。绿色制造在齿轮加工中发展比较快,特别是高速干式切削,以其高效、高刚性、不需要切削液、绿色环保的特点而成为热点。针对汽车后桥的齿轮,主要是干式切削加工后齿轮的精密检测是汽车齿轮制造的一个重要的辅助技术。但是,目前国内生产各种齿轮检测设备其应用仍然局限于实验室条件下,不能在现场快速精确的检测出齿轮的传递误差,为实际生产提供指导,而且操作不方便,自动化程度不高。并且大多数采用价格昂贵专用硬件设备,这些设备通常以专门的CPU或高速DSP芯片为核心,针对不同应用场合要设计专门的电路,用汇编语言或C语言对DSP芯片进行编程,因此使得整个系统的开发工作量大,周期长, 成本高。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于提供一种齿轮传递误差检测设备,在机械结构上采用铸造床身,减少外界振动的干扰,工作台仿十字滑台结构,用于调整以适于不同长度的齿轮轴。在工作台上还有专门为齿轮轴设计的各种类型的夹具,可以针对不同工件快速更换;为了保证能更准确地反应齿轮轴系在工作状态时的传递误差,在测量过程中设计了加载器, 在测量过程中施以一定的载荷;在测量系统中采用了德国海德汗的正弦角度编码器,其测量精度最高理论可达到;通过数字滤波的方式来计算齿轮副在传动过程中的传递误差,其算法更可靠准确;以PC计算机为核心的虚拟仪器(Virtual instrument,简称vi),代表着现代仪器的发展趋势,它充分利用计算机的软硬件资源,在计算机屏幕上建立仪器面板,直接对仪器进行控制以及数据分析与显示,突破了传统仪器的概念,改变了仪器的设计、制造和使用方法,提高了仪器的功能和使用效率,缩短了仪器的研制周期,大幅度降低了仪器的价格。
[0004] 本实用新型的技术方案是这样实现的,一种齿轮传递误差检测设备,其特征在于:在床身的一侧装有固定支架,其上安装变频电机,同步齿形带用主动齿轮专用夹具固定在支承座上并连接在床身另一侧,通过同步齿形带将动力传递给齿轮副主动轮;与支承座相对的是尾部支承座上安装有主动轴尾座丝杠导轨结构,在床身上的另一端整个安装有一个十字滑台结构,是由两组导轨丝杠结构组成;其中一组X向丝杠导轨结构上安装有齿轮副从动轮及齿轮副从动轮夹具,X向丝杠导轨结构一侧安装有步进电机通过计算机控制调整;另一组Y向丝杠导轨结构上设有手轮调整齿轮副从动轮与主动轮的对齐;在X向丝杠导轨上齿轮副从动齿轮轴通过齿形带和摩擦加载器相联,齿轮副主动轮与齿轮副从动轮上安装有高精度旋转编码器。
3[0005] 本实用新型的积极效果是,通过数字滤波的方式来计算齿轮副在传动过程中的传递误差,其算法更可靠准确;突破了传统仪器的概念,改变了仪器的设计、制造和使用方法, 提高了仪器的功能和使用效率,缩短了仪器的研制周期,大幅度降低了仪器的价格。
附图说明
[0006] 图1为本实用新型的结构示意图。 具体实施方式
[0007] 下面结合附图对本实用新型做进一步的描述,如图1所示,一种齿轮传递误差检测设备,其特征在于:在床身的一侧装有固定支架15,其上安装变频电机14,同步齿形带4 用主动齿轮专用夹具5固定在支承座3上并连接在床身1另一侧,通过同步齿形带4将动力传递给齿轮副主动轮;与支承座3相对的是尾部支承座6上安装有主动轴尾座丝杠导轨结构7,在床身1上的另一端整个安装有一个十字滑台结构,是由两组导轨丝杠结构组成; 其中一组X向丝杠导轨结构9上安装有齿轮副从动轮及齿轮副从动轮夹具10,X向丝杠导轨结构9 一侧安装有步进电机1 2通过计算机控制调整;另一组Y向丝杠导轨结构13上设有手轮调整齿轮副从动轮与主动轮的对齐;在X向丝杠导轨上齿轮副从动齿轮轴通过齿形带4和摩擦加载器11相联,齿轮副主动轮与齿轮副从动轮上安装有高精度旋转编码器。
[0008] 工作时通过在床身1下部四周地脚螺栓2将整个设备固定在工作地面上。在床身 1的一侧开有水槽孔,在床身1内部装有冷却水箱,通过床身1上的水泵16为摩擦加载器11 提供冷却水。工作时首先将齿轮副主动齿轮轴一端安装在主动轮专用夹具5上,另一端安装在尾部支承座6上,通过手轮8使主动轮位于整个支承的中间,保证其定位和运转良好。 然后将从动齿轮安装在工作心轴上,将心轴安装在从动齿轮夹具10上,这时需要通过调整 Y向丝杠导轨结构13上的手轮8使从动齿轮在齿宽上与主动齿轮对齐,当齿轮对齐后,通过上位机调整步进电机12带动整个十字滑台使从动齿轮向主动齿轮靠近最后啮合,完成工作状态的设定。这时可以启动变频电机14,调整主动齿轮的转速为卡车齿轮箱齿轮正常工作转速,同时启动摩擦加载器4为齿轮啮合提供工作时的载荷。通过安装在主动轴与从动轴上的旋转编器分别返回给上位机主动轮和从动轮转动角度,通过上位机编制的控制算法计算出齿轮传动的传递误差。
[0009] 本数控校直机采用PLC和工控计算机相结合的方式实现机器的精确控制。PLC主要完成开关量的输入和输出控制功能。同时也完成对主动轮伺服电机的控制。本实用新型的所有强电控制均由PLC控制,加之PLC的抗干扰能力强,因而保证本实用新型的较高的可靠性。齿轮传递误差信号的采集通过安放在主动轮与从动轮上的旋转编码器提供,通过德国HEIENDHAIN的IK220采集卡实现信号的采集。计算机和PLC之间通过R S 2 3 2通讯接口实现。工控计算机使用WindowsXP操作系统,控制软件使用Labview图形语言编程。

Claims (1)

1. 一种齿轮传递误差检测设备,其特征在于:在床身的一侧装有固定支架,其上安装变频电机,同步齿形带用主动齿轮专用夹具固定在支承座上并连接在床身另一侧,通过同步齿形带将动力传递给齿轮副主动轮;与支承座相对的是尾部支承座上安装有主动轴尾座丝杠导轨结构,在床身上的另一端整个安装有一个十字滑台结构,是由两组导轨丝杠结构组成;其中一组X向丝杠导轨结构上安装有齿轮副从动轮及齿轮副从动轮夹具,X向丝杠导轨结构一侧安装有步进电机通过计算机控制调整;另一组Y向丝杠导轨结构上设有手轮调整齿轮副从动轮与主动轮的对齐;在X向丝杠导轨上齿轮副从动齿轮轴通过齿形带和摩擦加载器相联,齿轮副主动轮与齿轮副从动轮上安装有高精度旋转编码器。
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