大型齿轮在机测量原理与技术

对直径大于3m的大型齿轮，其误差在计量室内是无法检测的，需采用在机测量。针对大型齿轮模数大、质量大、惯性大等特点，以滚齿加工为例，本书研究了在机测量的原理与技术。以啮合原理为核心理论，分析研究渐开线廓面的可展性及具有代表的曲线族渐开线族、直母线族、螺旋线族和接触迹族，其偏差直接影响齿轮传动质量。

金嘉琦，教授，博士生导师。1983年毕业于沈阳机电学院机械制造工艺及设备专业，获工学学士学位。1993年、2004年先后获得东北大学机械制造及其自动化专业工学硕士、工学博士学位。现为沈阳工业大学机械工程学院教师，从事机械工程领域的教学与科研工作，获得辽宁省教学名师称号。长期从事精密加工与精密测量的理论与技术研究，发表科技论文80余篇；主编了《几何量精度设计与检测》教材（获辽宁省“十二五”普通高等教育本科省级规划教材），撰写了《齿轮加工精度》（获机械工业出版社高水平*作出版基金资助）*作，同时还参编*作与教材6部：获得省部级科技进步奖8项。现任全国高校互换性与测量技术基础研究会副秘书长，东北分会秘书长：中国机械工业教育协会应用型本科机械工程教学委员会副主任委员。

前言
第1章绪论1
1.1概述1
1.2齿轮制造技术现状与发展趋势4
1.2.1齿轮加工技术的发展5
1.2.2齿轮测量技术的发展9
1.3CNC齿轮加工机床的在机检测19
1.4齿轮精度制的发展20
1.4.1国际齿轮精度标准的发展21
1.4.2我国齿轮精度标准的现状23
1.4.3新旧齿轮精度标准的比较分析24
第2章渐开线圆柱齿轮测量的理论基础27
2.1回转运动群与圆矢量函数27
2.1.1回转运动群27
2.1.2圆矢量函数31
2.2曲面的标架及其微分形式33
2.3渐开线螺旋面及其性质35
2.3.1渐开线螺旋面方程35
2.3.2渐开线螺旋面的性质38
2.4渐开线齿轮啮合原理41

　　\t前言大型齿轮作为大型成套设备的关键或重要基础件，其应用范围越来越广，制造技术不断提高，其高精度测量变得日趋迫切和重要。由于测量精度的发展制约着制造技术的提高，因此，促进制造技术的提高，测量技术要先行。
　　    对于直径在3m以上的大型齿轮的精密测量，采用专用台式量仪测量是不可能实现的；采用上置式量仪，其检测项目单一，定位基准差，测量精度不能保证；解决此问题的有效办法是在机测量，并通过误差源探索用误差补偿的方法提高齿轮的加工精度，这是国内外齿轮制造业亟待解决的课题。这符合我国大型齿轮制造业的国情，具有良好的发展前景。
　　    新的有关齿轮的国家标准规定，对于单个齿轮必须检验三个偏差项目，本书开展了大型齿轮在机测量齿廓总偏差、螺旋线总偏差和齿距累积总偏差的原理与技术研究。针对大型齿轮在机测量的难点与特点，在研究比较测量原理的基础上，确定了大型齿轮在机测量的指导思想、关键技术与技术路线，进而确定了大型齿轮在机测量的方案。在研究分析渐开线螺旋面特征线测量的理论与技术的基础上，提出了基于刃边齿条测头在机综合测量直母线偏差的方案，即通过测量轮齿廓面上的直母线族的各个偏差，确定测量网格，经数据处理，分离出该廓面的齿廓偏差与螺旋线偏差，并建立了基于直母线偏差的齿廓偏差与螺旋线偏差的误差分离数学模型，设计了评定软件。由于齿轮在平行轴传动过程中瞬时接触线即为直母线，因此该方案更有利于评定齿轮在使用过程中的传动质量。采用此方案，既不同于常规的综合测量，又有别于单项测量，实现了在测量原理上的创新与突破。
　　    本书的撰写，凝聚着著者多年致力于啮合理论、齿轮加工与测量等方面的科研与教学工作成果，是沈阳工业大学现代制造技术研究所全体同仁的共同结晶。20世纪70年代末开始从事齿轮方面的研究，21世纪初开展大型齿轮在机测量原理与技术研究，先后承担了国家、辽宁省的自然科学基金、科技攻关等科研项目16项，获省部级科技成果奖11项，公开发表学术论文60余篇，其中SCI、EI收录26篇。上述工作得到了国家自然科学基金委员会、辽宁省科技厅、辽宁省教育厅、沈阳市科技局、沈阳工业大学机械工程学院、大连民族学院等部门的大力支持；得到了北方重工集团有限公司、沈阳世润重工有限公司、沈阳鼓风机集团股份有限公司、大连重工起重集团有限公司等单位的积极配合。在此一并表示衷心感谢。
　　    本书由金嘉琦、李文龙、段振云、李强、赵文辉、张秀峰著。全书由金嘉琦教授统稿，郑鹏教授、付景顺教授审阅。
　　    大型齿轮的加工与测量技术在不断发展，著者仅将前期的研究成果奉献给同行，由于著者学识有限，书中定有不当之处，请同行学者不吝批评指教。
　　    著者
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