基于跨齒分度法的大型齒輪齒距誤差分析及補償研究

翟雁，郭曉波，王謙

(1.安陽工學院機械工程學院，河南安陽 455000；2.安陽鋼鐵集團汽車運輸有限責任公司，河南安陽 455002)

0 前言

大型齒輪作為機車船艦、核電風電、航空航天工業中的重要傳動部件，其制造精度制約著我國重大設備的研制和應用。通常大型齒輪為模數為25 mm以上或齒輪外徑為500 mm以上的齒輪。基于成形法的大型齒輪加工過程中，由于主軸箱或機床床體熱變形、刀具磨損、回轉工作臺分度分辨率誤差等因素，依托傳統的順序加工方法，加工得到的齒輪齒面的首尾齒單齒距存在誤差。對此，相關研究人員進行了大量研究。馬艷等人針對高精度大型齒輪成形磨削加工中存在的分度誤差補償，以齒輪磨削分度精度為基礎，通過分析得到分度誤差補償方法，該方法對誤差測量精度要求很高。郭松針對刀具磨損導致的磨損誤差，提出了分度誤差補償方案，但該方案為離線補償，難以實現熱誤差及幾何誤差的實時監測。陳永鵬等針對機床熱變形誤差，根據滾齒機床熱變形誤差公式，測算得到機床部件熱變形誤差在影響機床整體熱變形過程中的一般規律。以上研究未統籌考慮機床熱變形誤差、刀具磨損與齒面加工精度之間的關系，在一定程度上影響了齒距誤差補償。

大型齒輪的齒距誤差將導致齒輪傳動中存在振動、沖擊及周期性噪聲，影響齒輪使用壽命及平穩傳動性。文中綜合機床熱變形、刀具磨損及回轉臺分度等誤差對齒輪齒距的影響規律，提出跨齒分度磨削加工法，該方法的應用大幅降低了齒距誤差，大幅提升了大型齒輪的加工精度。……