采用滾動(dòng)檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量檢查

GUIDE

導(dǎo)讀

幾十年來，滾動(dòng)檢測(cè)一直在批量生產(chǎn)中，用于齒輪的質(zhì)量檢查。與其他測(cè)量和檢查方法相比，滾動(dòng)檢測(cè)可在短時(shí)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(dòng)檢測(cè)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(cè)量技術(shù)彌補(bǔ)了這一差距。這清楚地表明滾動(dòng)檢測(cè)和3D坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)是相輔相成的而非相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系。 

檢測(cè)方法概覽

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

每一種檢測(cè)方式在測(cè)試旋轉(zhuǎn)速度方面有所不同，因此在測(cè)試持續(xù)時(shí)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(cè)方法都具有不同的意義(有關(guān)滾動(dòng)檢測(cè)方法中使用的各種評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，請(qǐng)參見圖1)。

圖1:5種滾動(dòng)檢測(cè)方式的特性

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

螺旋線檢測(cè)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(dòng)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)過程中不斷變化的中心距作為主要變量進(jìn)行測(cè)量和分析。
對(duì)于DFT的結(jié)果評(píng)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(wàn)向節(jié)的，在測(cè)試期間不僅測(cè)量了變化的中心距，還對(duì)HXT標(biāo)準(zhǔn)齒輪的球面運(yùn)動(dòng)(見圖2)進(jìn)行了測(cè)量。當(dāng)評(píng)估測(cè)量值時(shí)， 它們被分成螺旋角和錐度變動(dòng)部分。

圖2：螺旋線檢測(cè)

在實(shí)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(shí)識(shí)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(cè)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(huì)殘留熱前切削造成的損傷，因此質(zhì)量控制的重點(diǎn)是齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和噪音特性。

在這種情況下，通常使用單齒面檢測(cè)方法(SFT、SBNT和TAT)。

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

結(jié)構(gòu)噪聲和扭矩加速測(cè)量都是動(dòng)態(tài)測(cè)試方法。雖然測(cè)試期間的安裝位置與SFT中應(yīng)用的相同，但測(cè)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(cè)量信號(hào)計(jì)算得出的，并用作噪聲行為評(píng)估的基礎(chǔ)。

結(jié)論：每種滾動(dòng)檢測(cè)各有千秋

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

相比之下，SBNT和TAT的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)試持續(xù)時(shí)間短。

此外，測(cè)量信號(hào)比傳動(dòng)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(shí)別噪聲激勵(lì)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(dòng)檢測(cè)方法--尤其在R 300機(jī)床上組合使用。

NVH快速測(cè)量，任意選擇嚙合位置，讓齒面所有缺陷無所遁形，阻斷所有不合格品流出，并分析原因，指導(dǎo)生產(chǎn)。

上海浦量元齒輪技術(shù)

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