用光学法测量齿轮传动系统误差的原理与实践.pdf
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19 8 8年 第9卷第3期 太 原 机 械 学 院 学 报 V
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(总第2 3期 ) JO U R NA L OF T A IYU A N Ir诸S T IT U 下E O F M几CH IN E RY (S u m N o
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2 3 )
用光学法测量齿轮传动系统
误差的原理与实践
来双义 姚 卜文
摘 要
本 文是通过实践 总结
,
论述 了用读数显 微镜和光手度盘测 量齿轮传 动 系统传 动误差
与空回误差的原理和方法
,
并在科学分析的 基础上
,
提 出 了进一 步的设 想
.
关键词 : 齿轮传 动
,
尤学仪 器
,
测 量
.
1 问题 的提出
自动控制系统 中
,
齿轮传动的传动误差直接影响整个系统的精度与读数精度
,
传动
系统的空回误差除影响整个系统的精度外
,
还影响系统的稳定性
。
因此
,
必须对这两种
误差进行侧量
,
加以限制
。
测量齿轮传动系统的传动误差与空回误差的方法是采用 自制的光学度盘
、
读数显微
镜与齿轮减速器组合装置测取数据
。
实践证明
,
这种方法简便易测
,
成本较低
,
不但是
一种较适用的实验方法
,
也是一种工程实践中对芭轮传动系统精度测量的较好的方法
。
2 测量装置的结构与光学系统图
该实验装置的外形正面图见图1
,
后视图见图2
,
读数显微镜光学系统图见 图3
。
图
圈1 实验装置正面图
本稿于 1 9 8 8年1月2 9 日收到
田2 实验装置后视图
太 原 机 械 学 院 学 报
1 9 8 3年第 8期
月
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(总第23 期) 用光学法侧量齿轮传动系统误差的原理 与实践 (来双 义等) 97
1
、
图2 中
: 1为减速器
,
被测传动系统
,
传速比为 i
=
36
, 2为手轮
,
装在输入轴 上
,
转动
手轮可使传动系统运转 ; 3为指针
,
装在输入轴上
,
与箱体上的指标配合可示出主动轴转
角 ; 4为光学度盘
,
与输出轴固联
,
刻度 3 60 等分
,
每等分为1
” ,
当输出轴转动 时
,
度盘
也同步转动 ; 5为读数显微镜
,
放大倍数7。
,
视场1
“
2 。
’ ; 6为力矩圆盘
,
与输 出轴固接
,
并与系在其上的细绳及重锤 7配合
,
产生测量力矩
,
使传动系统处于有负载状态
; 7为重
锤 ; 8 为止动块
,
当光学度盘转动时
,
止动度盘外罩跟随转动
,
外罩上有窗 口
,
度盘刻度
可通过窗口映入读数显微镜内
.
图3 中
: 1 为度盘盖片
,
保护度盘刻线 ; 2为度 盘
; 3
,
4 , 5 , 6为物镜组透镜
; 7为分划板盖片
; 8为分划板
,
上刻60 格
,
每格1
‘,
60 格的 总宽
度与度盘 l
。
在分划板上的成像宽度相等
; 9 , 10 为目镜组透镜
.
读数显微镜的光路图见图4
.
光学度盘的刻度线(物像 )放在物镜前面 的 焦 距 F
。 之
外
、
二倍焦距之 内的地方
,
它被物镜聚成一放大倒立的实像
。
实像在目镜的物方焦点以
内的位置上
。
这个中间实像再经 目镜放大
,
在明视距离(L = 2 50 m m )上便可得到光学度
盘刻线的经二次放大的倒立虚像
。
图中F
‘。
为物镜后焦点
,
F
。
为 目镜前焦点
,
△为光学
间隔
.
装校时
,
适当前后移 动物镜
,
改变光学间隔 △
,
便可使物像呈现 在分划 板8上
.
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,
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、
F
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图 4 读数显微镜光路图
3 测试原理与步骤
3
.
1 传动误差的测试
测量传动误差时
,
先转动手轮使主动轴转动
,
从而带动输出轴转动
.
输出轴的理论
转角为
:
‘出理 一令‘
、 =
矗
‘入
当输入轴转一周时
,
输出轴理论转角为1 0
“ .
输出轴的实际转角功出实可从读数显微镜中读出
,
它与理论转角之差即为转角误差
.
9 8 太 原 机 械 学 院 学 报 1 9 5 8年第3期
对 应输入轴每转一周
,
输出轴都有一相应的实际转角及转角误差
。
这样
,
当输入轴转过
1
’
,
2
,
? 36 转时
,
输出抽也
l
相应转过 1 / 3 6、 1周
,
计算出输出轴在上述各位置的转 角 误
差
,
△必出i (i为测量总的顺序数 ) 便可画出转角误差曲线 (见图5)
,
并计算出 传 动误
差值△T
: .
A功山
;
及△T
:
的计算式如下
:
△苗
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