弹簧消隙齿轮传动链回差分析估算

关于双齿轮齿圈消隙结构传动装置的理论计算双齿轮齿圈及消隙结构主要应用在双柱立式车、铣、钻、镗加工中心的工作台分度机构上，本文以我公司（齐重数控装备股份有限公司）CXH5250F×40/50L 型数控双柱立式加工中心为例，研究其工作台分度双齿轮齿圈消隙结构进给传动装置的理论计算。

CXH5250F×40/50L型数控双柱立式加工中心采用西门子840D数控系统，X、Z、C轴三轴联动，。

该机床精度要求高，工作台分度机构允差±8″，工作台的径向跳动和钻削主轴的径向跳动按国家标准的允差值压缩30%。

一、工作台分度进给传动装置的理论计算工作台分度进给结构是该机床的关键结构，首先根据图纸，分析工作台分度机构的结构、传动原理并进行传动链传动误差的理论计算。

1、传动链误差传递规律计算双齿轮消隙传动装置系统,在传动链中，传动误差由动力输入环节向着末端执行元件传递和累积，最后集中反映到末端件上，使主轴产生运动误差。

传动误差的计算，相似于运动位移的计算。

运动位移是在啮合过程中由主动件传给被动件的，并且只沿瞬时啮合点处的公法线方向传递。

由于两传动件在公法线方向上的瞬时速度分量相等，所以两传动件在啮合点处的公法线方向上的瞬时位移量也应相等，误差传递也是这样。

对应于转角误差△φ1的线性误差△s1为：△S1=△φ1×r1△φ1—齿轮的转角误差r1—齿轮的回转半径与齿轮1相啮合的齿轮2也同时产生等值的线性位移，即△S2=△S1同理△S2=△φ2 ×r2△φ2 =△S2/ r2=△φ1×r1 / r2=△φ1×I 1△S2—齿轮2的线性误差△φ2—齿轮2的回转半径I 1 —第一对啮合齿轮的传动比同理：△φ3=△φ2=△φ1×I 1△S3=△φ3×r3=△φ1×I 1×r3△S4=△S3=△φ1×I 1×r3=△φ4×r4△φ4=△S4 / r4=△φ1×I 1×r3 / r4=△φ1×I 1×I 2由此可见，各个运动件的误差都按一定的传动比依次传递。

齿轮传动的空回误差标题：齿轮传动的空回误差摘要：齿轮传动是机械行业中常见的传动方式之一，但由于制造和装配过程中存在一定的误差，会导致传动的空回误差。

本文将深入探讨齿轮传动的空回误差的原因、影响以及相关标准的具体内容。

一、引言齿轮传动在机械行业中被广泛应用，无论是汽车、机床还是工程机械等各个领域。

然而，齿轮传动中的空回误差一直是一个不容忽视的问题。

空回误差是指在无扭矩作用下，齿轮传动中齿轮之间产生的相对运动。

这种误差会导致传动的不稳定和噪声增加，严重影响齿轮传动的性能和寿命。

二、空回误差的原因1. 制造误差：包括齿轮齿形偏差、齿距偏差、圆度偏差等。

这些误差主要由于制造过程中加工设备的精度、刀具磨损以及加工人员的技术水平等因素引起。

2 装配误差：包括轴向间隙、径向间隙等。

装配过程中的轴向和径向间隙会导致齿轮齿面的偏移，进而引起空回误差的增加。

3. 运行磨损：在长期运行中，齿轮传动会受到磨损，齿形和啮合条件会发生改变，进而导致空回误差的增加。

三、空回误差的影响1. 传动性能降低：空回误差会导致传动的不稳定性，降低传动效率，减少传递扭矩能力。

2. 噪声增加：空回误差会引起齿轮传动中的冲击与振动，导致噪声的增加，给使用者带来不良的使用体验。

3. 寿命减少：由于空回误差导致齿轮的不稳定运动，会加剧齿面磨损，减少齿轮传动的使用寿命。

四、相关标准的具体内容为了解决齿轮传动的空回误差问题，国际标准化组织（ISO）制定了相关的标准，其中包括以下内容：1. ISO 1328-1：齿轮精度标准第1部分-定义和限值，详细规定了齿轮的几何特征、制造误差和齿轮系统的精度等级。

2. ISO 1328-2：齿轮精度标准第2部分-齿面接触分析，规定了齿轮齿面接触分析的方法和计算公式。

3. ISO/TR 10064-2：放大法测定齿轮系统的空回误差，介绍了通过放大方法测定齿轮系统空回误差的步骤和计算方法。

4. ANSI/AGMA 2015-1-A01：在设计中齿轮传动分析的计算方法，提供了齿轮传动设计时分析空回误差的相应计算方法。

齿轮传动链误差分析一传动误差的来源与分类机床内联系传动链产生传动误差后, 将引起执行环节的角速度和线位移误差, 就不能保持精确、恒定的传动比, 而影响传动的准确性和均匀性。

对于刀具和工件间要求有准确的传动比关系的机床应减小传动误差,提高传动精度, 如螺丝车床、螺纹磨床、滚齿机床等。

传动误差主要来源于四个方面。

第一是传动件的布置误差。

在设计传动链时, 由于传动件的位置不合理, 而使传动误差逐级扩大。

第二是传动件的制造误差。

如齿轮、蜗轮的齿形误差、周节偏差、切向一齿综合误差, 蜗杆、丝杠的导程误差以及导程累积误差等。

第三是传动件的装配误差。

如齿轮、蜗轮、蜗杆及丝杠因装配而产生的径向跳动和轴向窜动。

第四是机床的热变形及传动件受交变的切削力、摩擦力和惯性力作用产生的传动误差。

传动误差按其性质分为原发性误差和再生性误差两类。

原发性误差是指传动件布置误差、传动件制造误差、传传动件装配误差。

它是常位性误差, 机床一经制造好就存在着, 如果不人为地设置误差抵消或补偿装置, 此误差是不会消除的。

再生性误差是指机床在动态（工作状态）过程中, 受力、受热后产生的误差。

它是偶然性误差, 如果机床停止工作, 此误差逐渐消除。

相比之下,往往原发性传动误差对内联系传动链的传动精度影响更大。

本文着重讨论原发性误差。

二、传动误差的分析方法通常分析传动误差大小的方法有动态多因素综合测试法和单因素分析法两种。

动态多因素综合测试法是在机床动态下, 通过仪器实测出某些选定参数的大小,然后进行综合分析处理, 得到传动误差的定量位。

单因素分析法可以在静态或设计机床传动系统时对传动件布置误差、传动件制造误差, 进行定量的分析, 比较不同传动件如齿轮副、蜗轮副、螺母、丝杠等、传动件处于不同位置或传动件不同精度等级时传动误差的大小, 进而合理、正确的设计传动链, 以减少原发性误差位, 提高内联系传动链的精度。

三、单因素分析法的基本原理（1）分析对象由于在内联系传动链中,其主要传动件为齿轮副, 常选择齿轮副的布置制造误差为分析的对象。

精密齿轮传动链力矩、空回及传动误差计算和检查方法
精密齿轮传动链力矩的计算方法：
1. 首先，确定传动链的输出齿轮的转速和输入齿轮的转速。

2. 计算传动链的传动比，即输出齿轮的齿数除以输入齿轮的齿数。

3. 根据传动比，计算输出齿轮的转矩，即输入齿轮的转矩乘以传动比。

4. 确定传动链的效率，并根据效率调整输出齿轮的转矩。

精密齿轮传动链空回的检查方法：
1. 通过观察输出齿轮的转动状态，检查是否存在齿轮不转或者转动不稳定的情况。

2. 检查传动链上的齿轮和链条是否有松动、损坏或者磨损的情况。

3. 检查传动链的润滑情况，确保润滑油充足且无污染。

4. 检查传动链的对齐情况，确保各个齿轮的轴线正确对齐。

精密齿轮传动链传动误差的计算和检查方法：
1. 使用传感器测量输入和输出齿轮的转速。

2. 记录测量到的转速数据，并进行处理，得到每个时刻的转速差值。

3. 根据转速差值，计算传动误差，即输出齿轮的转速与理论转速之间的差值。

4. 检查传动误差的变化情况，观察是否存在稳定或者周期性的变化，以及误差是否超过设定的范围。

5. 检查传动链的装配质量，确保各个齿轮的加工精度和配合精度满足要求。

6. 检查传动链的润滑情况，确保润滑油充足且无污染。

7. 检查传动链的对齐情况，确保各个齿轮的轴线正确对齐。

齿轮误差分析及消隙方法齿轮传动是机械传动中最重要、应用最为广泛的一种传动机构，大到航天航空装备，小到玩具仪器。

通过分析齿轮误差的来源，介绍了齿轮从设计到使用不同环节产生误差的因素，简单介绍了减小齿轮误差的方法，以实例说明齿轮消隙方法。

标签：原理；齿轮误差；减小误差方法0 引言当今社会发展迅猛，出现了自控机构、机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构和机电光液广义机构等，而传递与变换运动和力的可动装置中，齿轮是应用最广泛的机械结构。

齿轮传动是机械传动中最重要、应用最为广泛的一种传动机构，大到航天航空装备，小到玩具仪器。

它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑等优点。

但齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，一般不用于传动距离过大的场合。

对于齿轮的研究采用的方法很多，如弹性力学、动力学、有限元等，但这些方法对齿轮的模型要求高，建模越精确，仿真结果越接近实际，就齿轮啮合而言，实际啮合情况复杂多变，加上加工安装等环节都存在误差，许多数据采集较费时费力，从而使项目周期长，且齿轮的实际啮合情况与理论啮合情况不同，模拟出来的结果不能百分百与实际吻合。

由于齿轮误差的存在，轮齿的某些该接触点无法参与接触，齿轮刚度强度会变差，所以为了更好地研究齿轮，对齿轮误差进行分析是非常有必要的。

1 齿轮传动原理一对齿轮啮合，主动轮通过啮合线接触而将动力、速度、运动等传递给从动轮，两齿轮的传动，严格符合齿廓啮合基本定律即[1]：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比。

2 齿轮误差来源齿轮的误差因素很多，既有偶然性误差，也有必然性误差，但各误差源对于齿轮传动起的影响各不相同。

就单个齿轮从概念到使用过程如下：按不同环节分析，齿轮误差主要来源为：设计误差、加工误差、安装误差、传动误差、空程误差、环境温度变化引起的误差等。

齿轮传动的空回误差齿轮传动的空回误差一、引言在机械领域中，齿轮传动广泛应用于各种机械设备中，它以其高效、稳定的传动效果而受到广泛关注。

然而，齿轮传动在使用过程中往往会出现一些问题，其中之一就是空回误差。

本文将深入探讨齿轮传动的空回误差，并详细介绍其原因、影响以及解决方法。

二、空回误差的定义和原因1. 空回误差的定义空回误差是指在齿轮传动中由于齿轮的设计、制造或使用不当而造成传动误差的现象。

它通常表现为齿轮传动中两个齿轮啮合时产生的轴向移动，导致传动效果下降。

2. 空回误差的原因（1）制造误差：齿轮的制造过程中可能会产生齿距误差、齿宽误差等问题，这些制造误差会直接影响到齿轮的啮合效果，从而导致空回误差的产生。

（2）装配误差：齿轮的装配过程中，如果不准确地控制齿轮的轴向间隙和侧向间隙，那么齿轮在运行过程中容易产生轴向振动，从而增大空回误差。

（3）磨损和松动：长时间的使用会导致齿轮的磨损和松动，这些问题都会直接影响到齿轮传动的精度，从而增大空回误差。

三、空回误差的影响空回误差的存在会对齿轮传动的性能产生一定的影响，主要包括以下几个方面：1. 传动效率降低：空回误差会导致齿轮传动的传动效率下降，增加了能量的损失，降低了机械设备的工作效率。

2. 噪声和振动增加：空回误差会增加齿轮传动中的振动和噪声产生，这不仅会影响机械设备的使用寿命，还会给操作人员带来不必要的困扰。

3. 传动精度降低：空回误差会导致齿轮传动中的位置误差增大，从而降低了传动的精度和稳定性。

四、解决空回误差的方法为了解决齿轮传动中的空回误差问题，可以采取以下措施：1. 优化设计和制造工艺：通过优化齿轮的设计和制造工艺，减小齿距误差、齿宽误差等制造误差，从根源上减小空回误差的产生。

2. 精确的装配控制：在齿轮的装配过程中，严格控制齿轮的轴向间隙和侧向间隙，确保齿轮的啮合效果达到最佳状态，减小空回误差的大小。

3. 定期维护和检修：定期对齿轮传动进行维护和检修，及时修复磨损和松动问题，保持齿轮传动的良好状态，减小空回误差的产生。

用概率统计法计算齿轮机构的回差
叶期传;徐辅仁;王新华
【期刊名称】《机电设备》
【年(卷),期】2003(020)001
【摘要】齿轮机构回差的一般计算方法是将各种因素产生的回差简单地作代数运算.由于各种回差不是同时处于最大值和完全相同的相位角[1],因此这种最大值回差计算法的价值是有限的,且不能得到比较经济的设计.本文介绍一种按概率统计计算回差的方法.研究表明:该方法具有一定的现实价值和实用性.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】叶期传;徐辅仁;王新华
【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093
【正文语种】中文
【中图分类】TH132
【相关文献】
1.消隙齿轮传动机构回差分析与计算 [J], 谢锋;唐巍
2.弹消隙小模数齿轮传动链回差计算分析及工程应用 [J], 高卫
3.基于概率理论的滤波减速器空程回差计算及分析 [J], 徐畅;王家序;肖科;陈磊
4.机器人用变厚齿轮RV减速器回差分析与计算 [J], 吴俊飞;李瑰贤;王庆华;孙壮;李华敏
5.齿轮系统回差的分析及计算 [J], 杜兴;周云耀;吕永清;马鑫;吴欢;齐军伟
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回差的计算方法工作中需要作双向回转的精密齿轮传动链，除了应注意计算传动误差外，还应计算回差，使综合传动误差不超过允许值。

齿轮传动反向转动时，主动轮转过一定角度后，从动轮才随之转动，该角度称为回程误差。

简称回差。

一、影响回差的因素由前可知，影响传动误差的因素主要是齿轮的切向误差，即在圆周方向上的误差。

而回差不同，回差主要是由齿轮在非工作面间的齿侧间隙所造成，有齿侧间隙就必然会产生回差。

齿轮在中心距(即半径方向上)上的径向误差，如为正值，则要引起齿轮脱开，从而引起齿侧间隙并造成回差。

所以影响回差的因素主要应考虑齿轮在半径方向上的径向误差而引起的齿侧间隙。

图8.49(a)所示为一对齿轮在节点处啮合的情况，M为其公法线，现假设在啮合齿轮的非工作面间，由于径向引起了齿侧间隙。

为直观起见将两齿轮置于对称位置。

一对齿轮理论上为无侧隙传动，实际上为了补偿由于制造、安装及温度变化而引起的尺寸变化，以及防止卡死，同时为了储藏润滑油的需要，在齿轮非工作面间必须规定有一定齿侧间隙，此齿侧间隙必然要引起回差。

规定的齿侧间隙的大小，在设计时是通过选择二、传动链回差的计算计算传动链的回差时，要区分齿轮副中心距不可调和可调两种情况。

一般精密齿轮传动的中心距大多是不可调的。

所谓中心距可调，是指齿轮副中心距做成可调节的，目的是通过调节可以把回差控制在很小的范围内，主要用于对回差要求比较严格的场合。

按上式计算所得结果，并根据小模数齿轮标准中有关最小侧隙的数值，即可选定侧隙类型。

三、减小或消除回差的方法回差是造成传动不平稳、产生冲击、振动及运动误差的主要原因之一，故双向齿轮传动要严格控制侧隙，但如果用提高齿轮加工精度的方法消除侧隙，则意味着提高齿轮制造成本，B此工程上常采用既不增加制造、装配困难，又能有效消除侧隙影响的方法。

1)选择装配法选择适当的齿轮装配在一起，得到无侧隙齿轮传动。

适合于大量生产的情况。

优点是不增加任何零件，不改变任何结构，缺点是齿轮之间没有互换性，需要对每个齿轮进行检验，提高了检验、装配的费用。