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導(dǎo)讀

幾十年來，滾動檢測一直在批量生產(chǎn)中，用于齒輪的質(zhì)量檢查。與其他測量和檢查方法相比，滾動檢測可在短時間內(nèi)提供有關(guān)齒輪的功能的重要信息，這是決定質(zhì)量的*終標(biāo)準(zhǔn)。

然而，在滾動檢測中，只能通過間接方式推斷出功能性幾何生產(chǎn)偏差。但這可以作為確定生產(chǎn)過程修正的基礎(chǔ)，從而滿足質(zhì)量要求。而3D坐標(biāo)測量技術(shù)彌補了這一差距。這清楚地表明滾動檢測和3D坐標(biāo)測量技術(shù)是相輔相成的而非相互競爭的關(guān)系。 

檢測方法概覽

圓柱齒輪的滾動檢測包括五種不同的滾動檢測方法：雙齒面檢測(DFT)、螺旋線檢測(HXT)、單齒面檢測(SFT)、結(jié)構(gòu)噪聲檢測(SBNT)和扭矩加速檢測(TAT)。

每一種檢測方式在測試旋轉(zhuǎn)速度方面有所不同，因此在測試持續(xù)時間方面也有所不同。此外，就其與齒輪幾何和功能特性的關(guān)聯(lián)性而言， 每種檢測方法都具有不同的意義(有關(guān)滾動檢測方法中使用的各種評估標(biāo)準(zhǔn)，請參見圖1)。

圖1:5種滾動檢測方式的特性

一般而言，雙齒面接觸中的檢測方法僅適用于測試幾何特性，而單齒面接觸中的測試方法還能提供功能特性相關(guān)信息，例如旋轉(zhuǎn)傳動精度和噪聲激勵。

螺旋線檢測的特殊性

在DFT和HXT中，工件和標(biāo)準(zhǔn)齒輪在雙齒面接觸中進(jìn)行滾動運動，同時將滾動運動過程中不斷變化的中心距作為主要變量進(jìn)行測量和分析。
對于DFT的結(jié)果評估，DIN具備相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。HXT的特別之處在于其標(biāo)準(zhǔn)齒輪是萬向節(jié)的，在測試期間不僅測量了變化的中心距，還對HXT標(biāo)準(zhǔn)齒輪的球面運動(見圖2)進(jìn)行了測量。當(dāng)評估測量值時， 它們被分成螺旋角和錐度變動部分。

圖2：螺旋線檢測

在實際應(yīng)用中，DFT通常用于剃齒和熱后圓柱齒輪工藝鏈，幫助檢查同心度變化，同時識別熱處理前的齒輪損傷。HXT 主要用于監(jiān)控和檢查熱處理變形。

單齒面檢測方法: SFT、SBNT和TAT

現(xiàn)如今，越來越多的乘用車變速器中使用磨削齒輪。由于齒輪磨削后通常不會殘留熱前切削造成的損傷，因此質(zhì)量控制的重點是齒輪的運轉(zhuǎn)性能和噪音特性。

在這種情況下，通常使用單齒面檢測方法(SFT、SBNT和TAT)。

準(zhǔn)靜態(tài)SFT測量由齒輪幾何形狀引起的齒輪比波動，也稱為傳動誤差。基于傳動誤差，能計算出平均旋轉(zhuǎn)模式和相關(guān)階次頻譜。階次頻譜用于識別隨后可能導(dǎo)致傳動中出現(xiàn)噪聲異常的各個階次。

結(jié)構(gòu)噪聲和扭矩加速測量都是動態(tài)測試方法。雖然測試期間的安裝位置與SFT中應(yīng)用的相同，但測試期間的旋轉(zhuǎn)速度明顯更高。

與SFT一樣，平均旋轉(zhuǎn)模式和相關(guān)的階次頻譜是根據(jù)SBNT和TAT的測量信號計算得出的，并用作噪聲行為評估的基礎(chǔ)。

結(jié)論：每種滾動檢測各有千秋

SFT的優(yōu)勢在于該方法的準(zhǔn)靜態(tài)特性，測量結(jié)果中的動態(tài)影響較小；因此，特征值的優(yōu)良值在相同測試機床上以及不同測試機床上都具備非常好的再現(xiàn)性。

相比之下，SBNT和TAT的優(yōu)勢在于測試持續(xù)時間短。

此外，測量信號比傳動誤差更接近噪聲。所以盡管優(yōu)良值的再現(xiàn)性較差,但這使其相較SFT更容易識別噪聲激勵頻譜中的更高階次。 

理想的狀態(tài)是可以靈活應(yīng)用所有五種已知的滾動檢測方法--尤其在R 300機床上組合使用。

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上海浦量元齒輪技術(shù)

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