齿轮测量中心关键技术的研发与应用

基于齿轮测量中心的锥齿轮测量技术弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮（以下简称锥齿轮）是车辆、飞机、工程机械、机床、轴传动摩托车、工业缝纫机、电动工具等机器动力传动系统中的重要零件，更是舰船推进器、矿山机械、轧钢设备等机器的关键零件，锥齿轮啮合传动质量是传动平稳性、工作寿命及可靠性等的重要影响因素，而锥齿轮齿面几何形状及其精度在很大程度上决定其啮合传动质量。

因此，在锥齿轮的设计和制造工艺过程中，齿形质量控制是关键技术难题。

为使锥齿轮传动具有更高的传动平稳性、更低的传动噪声、更长的工作寿命和更高的可靠性，应采取的主要措施包括：设计合理的轮齿几何参数、确定具有最优齿面接触传动性能的加工工艺参数、控制热处理工艺过程、对零件进行精加工、对加工零件的齿形误差进行检测及修正以保证精度、进行滚动检查及配对等方面。

由于齿距及齿形精度对锥齿轮传动精度、传动噪声、工作寿命有重要影响，因此齿距及齿形误差检测及修正是提高锥齿轮传动质量的重要技术手段，这也是当前我国锥齿轮制造工艺过程中最为薄弱的环节。

国家标准GB/T 11365-89规定了锥齿轮精度的检测项目、各精度等级齿轮的误差范围，这就要求相应的方法和技术实现锥齿轮的精度检测与分析。

另一方面，部分国内锥齿轮制造企业为国外厂商制造锥齿轮，需使其齿轮参数和齿形均应与所提供的齿轮实物一致，这就要求国内制造企业检测实物齿轮的各项几何参数和齿面形状。

目前，国际齿轮制造行业较为广泛地采用齿轮测量中心检测锥齿轮。

齿轮测量中心具有测量精度高、测量功能多、自动化程度高等优点。

近年来，我国锥齿轮制造企业引进了美国Gleaosn-M&M精密系统公司、德国Klingelnberg公司等制造的齿轮测量中心。

在我国，哈尔滨量具刃具集团公司、哈尔滨精达测量仪器有限公司、成都工具研究所、西安交大思源精密公司等研制成功了齿轮测量中心，开发了圆柱齿轮及其滚刀、插齿刀、剃齿刀等检测软件系统，在国内齿轮制造业获得广泛应用。

73WMEM·2020年 第5期产品推介哈量: Econ30型齿轮测量中心哈尔滨量具刃具集团有限责任公司Econ30(3003A)型齿轮测量中心是哈量集团遵循可靠性设计开发理念，采用模块化设计和控制手段，开发的一款应对市场需求的样试新产品，也是哈量近期销售主推的新产品。

Econ 30型齿轮测量中心，基本配置软件可以测量圆柱齿轮，可选测量软件有：齿轮滚刀测量软件、蜗轮滚刀测量软件、剃齿刀测量软件、插齿刀测量软件、蜗杆测量软件、蜗轮测量软件、直齿锥齿轮测量软件、斜齿锥齿轮测量软件、弧齿锥齿轮测量软件等，并可按客户要求扩展。

该产品在开发过程中，充分考虑到各类客户的实际需求，功能和精度指标都能达到国内领先水平。

一、产品简介Econ30型齿轮测量中心应用电子展成测量方法，采用长、圆光栅数字定位采样，并配备智能化微机控制（CNC）的全自动测量系统，可全自动完成测量循环；仪器直线轴采用直线电机控制技术，并具有偏心修正功能，在被测齿轮一次装夹中，自动完成齿轮齿廓、螺旋线、齿距及径向跳动等测量项目的检测。

该样机具有结构合理、生产协调性好、控制稳定、产品的性价比高，市场竞争力强等特点和优势。

Econ30型齿轮测量中心在设计思路上综合了哈量小模数齿轮测量中心的原有技术特点和优势，加大了仪器成本和模块化通用型考量力度，启动机械系统模块化设计，缩短加工周期，降低研制成本；对电控系统进行全新设计开发，增强电气系统的稳定性和兼容性，增加功能可扩展性开发，从而实现产品性能提升目标，并切实地降低生产和售后升级维护服务成本。

加大机械、电气和软件联合开发力度，在实现该类齿轮量仪在整体成本合理降低的前提下，进一步增强产品功能优势地位和竞争力，最终实现制造方和市场用户双赢。

设计开发路线方案及目的：（1）机械结构零件采用通用化设计理念，实现模块化生产，减少机加零件种类，降低加工管理成本。

（2）优化电气布线，电器柜、拖链布线实现“倒序”模块化快速布线，将整机布线时间缩短一半 。

齿轮测量中心技术研究现状及发展分析齿轮是机械传动系统中的重要组成部分，其准确的测量和检验对于保证机械传动的稳定性和可靠性具有重要意义。

齿轮测量中心是一种先进的齿轮检测设备，具有高精度、高效率和高可靠性等优点，是齿轮制造、研发和检测领域的重要技术手段。

目前，齿轮测量中心技术已经取得了显著的进展和成果，在产品的设计、加工和检验等方面都得到了广泛应用。

其中，以下几个方面是当前齿轮测量中心技术研究的重要方向。

一、测量精度与测量范围的提高齿轮测量中心的最主要的应用是测量齿轮的各项参数，如齿高、齿距、啮合角、啮合深度等。

为了确保齿轮传动的质量和可靠性，齿轮测量中心必须具有高精度和大测量范围。

因此，当前齿轮测量中心技术研究的一个重要方向就是如何提高测量精度和扩大测量范围。

一方面，需要发展更加高精度的测量仪器和测量算法，另一方面，还需要探索新的测量方法和技术手段，以满足不同齿轮的测量需求。

二、自动化技术的应用与完善随着人工智能和自动化技术的快速发展，齿轮测量中心的自动化程度也在不断提高。

自动化技术的应用能够大大提高测量效率和准确性，同时还能简化测量流程和降低人工干预的错误率。

当前，齿轮测量中心技术研究的一个重要方向就是如何进一步发展自动化技术，在测量流程中引入机器学习、数据挖掘等方法，建立高效、精确和智能化的齿轮测量中心。

三、多参数联合测量技术与数据处理技术的研究齿轮传动系统中的各个参数是相互关联的，不能单独测量而忽视其他参数的影响。

因此，齿轮测量中心技术研究的另一个重要方向就是如何开发多参数联合测量技术，同时发展数据处理技术，实现对测量数据的有效整合和分析。

这样不仅能够提高测量效率和准确性，还能够更好地理解和优化齿轮传动系统的性能和特性。

大型齿轮检测技术与方案廖鲁【期刊名称】《金属加工：冷加工》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】2页(P26-27)【作者】廖鲁【作者单位】海克斯康测量技术(青岛)有限公司,山东266101【正文语种】中文大型齿轮作为众齿轮系统中的一个分支，广泛应用于船舶、风电、水电和重型设备等领域，并且随着近年来这些领域的迅速发展，大型齿轮的质量检测越来越凸显出其重要性。

大型齿轮尺寸巨大，专业的齿轮测量仪已经无法企及，目前，大型齿轮的质量保证主要靠三坐标测量机来完成，同时，在机测量则是近年来提升巨型齿轮加工过程控制、降低废品率的有效解决方案。

本文主要介绍来自德国的Leitz PMM系列高精度齿轮测量中心（配置Quindos 测量软件）的测量技术和解决方案。

主要技术特点（1）现场测量和无地基安装针对巨型齿轮的不便于移动、占用空间大、操作难度大的难点，Leitz PMM齿轮测量中心采用宽带温度补偿技术，在保证高精度和高可靠性的同时实现车间现场测量；采用无地基安装，齿轮测量中心可以在车间内外流转，大大提高设备利用率；该技术特点为用户节省了建设计量室的投入成本。

（2）高精度与高效率结合 Leitz PMM属于业界超高精度的检测设备，例如PMM-C 12.10.7精度0.6µm，可以测量高达DIN1级齿轮，PMM 50.30.10精度1.9µm，能测量高达DIN4级齿轮；采用Leitz TRAX或LSP系列扫描测头，确保高效率和高精度的数据采集。

Leitz PMM可以用于计量机构对标准渐开线样板、标准螺旋线样板、标准齿轮的验收认证。

（3）配置世界顶级测量软件Quindos 该软件以功能强大和评价权威著称，能够测量所有常见和特殊的齿轮类型，包括齿轮（直齿轮、伞齿轮、齿条、未知齿轮、标准齿轮等）、齿轮刀具（滚刀、拉刀及成型刀具等）及蜗轮（蜗轮、蜗杆等）等；Quindos涵盖所有全球齿轮标准，能够依据DIN、ISO、JIS、AGMA 或CNOMO等标准对齿轮进行参数分析和评价，包括偏心或不偏心的齿轮，也可对轮廓或边缘线等进行修改；对于不完整的齿轮段数据可以在软件中进行合成，并出具完整齿轮的尺寸评价报告；Quindos对不同齿轮类型采用模块化设计，用户可以自由选择不同的齿轮模块。