怎樣評價傳動裝置的傳遞誤差.docx

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在齒輪箱、皮帶與皮帶輪等傳動裝置之間經常存在著動力傳動。而這些傳動并不是完美傳動,會因為安裝、制造等原因,造成傳遞有誤差,也就是我們所謂的傳遞誤差。 ? 傳遞誤差定義 傳遞誤差定義為旋轉結構的角位移或角速度(也就是轉速)與理論值之差??梢员硎境上鄬τ隍寗虞S(或輪)的絕對值或相對值。 用角位移絕對值定義: Te=α2-Tr*α1 用角位移相對值定義: Te=(α2-Tr*α1)/α2 用角速度絕對值定義: Te=rpm2-Tr*rpm1 用角速度相對值定義: Te=(rpm2-Tr* rpm1)/rpm2 其中,Te表示傳遞誤差,α2和α2分別表示軸(或輪)1和軸(或輪)2上測量的角位移,rpm1和rpm2分別表示軸(或輪)1和軸(或輪)2上測量的角速度,Tr表示傳動比。 ? 完美傳動 傳遞誤差為0,表示沒有傳遞損失,完美傳動。對于完美的齒輪嚙合而言,齒輪對應該滿足以下條件:幾何完美,對中完美,剛度無限大。這樣才能保證嚙合點的線速度相等,即ωR=?ωR。但實際齒輪嚙合時,ωR≠?ωR,存在傳遞誤差。 原因分析 對于齒輪嚙合的傳遞誤差貢獻主要來自三個方面: 1)剛度變化,齒和齒輪都有剛度變化; 2)齒面偏離完美的漸開線,來自于微觀幾何誤差和制造誤差; 3)裝配誤差,裝配誤差有對中誤差和角度誤差,還可能是結構變形和裝配公差引起的。 對于皮帶和皮帶輪而言,傳遞誤差主要來自于皮帶不規則跳動和皮帶輪打滑。 ? 傳遞誤差影響 齒輪存在的傳遞誤差會給齒輪帶來兩類明顯的噪聲,也就是通常所說的Whine和Rattle。前者屬于內部激勵,歸因于嚙合剛度變化和幾何誤差,產生單頻噪音,與階次相關。后者屬于外部激勵,歸因于扭矩波動引起齒相互撞擊產生寬帶噪聲。 ? 測量參數 根據以上的定義,我們知道需要知道兩個輪或軸的角位移或角速度,還需要知道兩個輪或軸之間的傳動比。通常,傳動比根據結構特點和嚙合關系,可以計算得到。因而,只需要測量齒輪或軸的角位移或角速度即可。而角位移通常難于測量,測量角速度更容易。角速度也就是轉速,通過測量轉速可以通過后處理得到角位移。故,只需要測量兩個軸或齒輪各自的轉速即可。 ? 傳遞誤差分析 獲得兩個轉速信號后,可以按上面定義的公式求得傳遞誤差,可獲得絕對角位移誤差隨時間變化曲線,如下圖所示。圖中同時顯示了兩個轉速和角位移誤差隨時間變化曲線。 對傳遞誤差曲線做瀑布圖分析,得到的colormap和主要階次切片如下圖所示。

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