摘要：伴随着我国工业发展以及科学技术水平的进步，锥齿轮在机械、汽车、航空等行业应用越来越广泛，而机械装备向大型、重载、高速的方向发展，对齿轮传动平稳性、承载能力高、重合度大、使用寿命长、可靠性高的要求越来越高，迫切地需要提高锥齿轮传动的性能和效率，以满足工程领域的需要。为此，本文就从对数螺旋锥齿轮的设计思想、测量技术以及今后应关注的方向进行了分析探讨。
关键词：对数螺旋锥齿轮；测量技术；研究方向
1.对数螺旋锥齿轮概述
螺旋锥齿轮是一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件，螺旋锥齿轮传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损。在各种机械传动中，以螺旋锥齿轮的传动效率为最高，对各类传动尤其是大功率传动具有很大的经济效益；螺旋锥齿轮传动比永久稳定，传动比稳定往往是各类机械设备的传动中对传动性能的基本要求。
目前，随着我国工业设计与制造技术不断向前发展，对数螺旋锥齿轮作为一种新型螺旋锥齿轮应运而生，有其独特的优点——沿齿向线上各点的螺旋角处处相等，该中新型齿轮传动可以有效地解决由于螺旋角不相等所带来的诸如传动不平稳、动力传递效率低等问题。
2.对数螺旋锥齿轮的设计理念
在对数螺旋锥齿轮发展初期的设计，其主要的理念是因为平面对数螺旋线的优点——同一条对数螺旋线上各点螺旋角处处相等。后经过论证在圆锥面上形成的对数螺旋线也具备该特性，且与母线的夹角为定值，这样的曲线又称为定倾曲线。根据斜齿圆柱齿轮齿廓表面的形成可看作一个平面（啮合面）沿基圆柱作纯滚动时，平面上任意一条不与基圆柱轴线平行的直线在空间走过的轨迹。而各种类型的圆锥齿轮齿廓表面的形成原理也与其相似，可以看作是其啮合面沿基锥作纯滚动时，其上任意一条曲线在空间运动所形成的曲面。如将这条曲线取为对数螺旋线，那么形成的曲面便是对数螺旋线齿锥齿轮齿面。
3.工业生产中对数螺旋锥齿轮的测量技术
在工程机械等诸多工业生产领域，对数螺旋锥齿轮有着较为广泛的应用。但由于对数螺旋锥齿轮的几何特性与啮合过程及其机床结构和加工调整都非常复杂，导致的调试困难，进而大幅延长了前期研发周期的关键问题。齿轮测量中心由高精度的测量系统与数控技术、数据处理技术、计算机技术的结合，可以高精度的测量被测齿轮。本节就工业生产中对数螺旋锥齿轮测量技术进行简要分析。
3.1测量原理
随着信息集成技术的发展，齿轮的检测技术显现出其应有的价值，在检测中的原理可根据实际情况进行选择调整，比如：比较检测、啮合运动检测、模块化检测。相比单一采用某种原理进行检测，同时采用2种检测原理不仅可以保证所获取的数据的准确性，同时还可以弥补各自缺点，提高效率。对数螺旋锥齿轮采用当代先进的电子展成和坐标法的测量原理。
3.2测量数据、方法
3.4结论
3.4.1通过齿轮测量中心的使用，对数螺旋锥齿轮大齿和小齿的检测大幅简化，不同参数的该种齿轮的检测周期也得到缩短，提高效率，降低成本。
3.4.2在生产中，可以做到及时检测和反馈。提高加工过程中的精确度，避免出现大批量齿轮不合格的情况。同时由于能够做到短时间、效果直观易懂，也为一线工人出厂抽验提供必要支持。
3.4.3对数螺旋锥齿轮大齿和小齿不必啮合检测，这对于实际操作和提高精度来说效果十分显著，将齿距累积误差、齿圈径向跳动等很多项目的精度得到提高。特别是在修改该种齿轮参数之后再检测时，不存在大小齿必须通过啮合才能验证性能的弊端，真正做到分开测，性能更佳。
4.对数螺旋锥齿轮今后的研究发展方向
4.1在对数螺旋锥齿轮的有限元接触分析中，可以试着考虑并降低各种安装误差以及不同的摩擦系数对齿轮接触状态及齿面接触应力的影响，并重视齿面的疲劳寿命等问题。
4.2对数螺旋锥齿轮不同于技术成熟的其他形式的等高齿以及渐缩齿螺旋锥齿轮，是一种采用新型曲线作为齿向线的新型齿轮。为使其在工程实际中得到更好的应用，有必要在以后的研究中对已加工出来的两种齿制的样轮进行综合比较，例如观察在相同负载转速的情况下两种齿制的啮合情况、噪音参数、齿面实际接触区域分析等来确定同一种齿向线在两种齿制下的性能优劣，以便进行更好的改进。
4.3进一步优化选择齿轮参数。根据格里森和奥利康这些技术成熟的齿轮参数标准，对对数螺旋锥齿轮的参数（如螺旋角）进行选取，有可能不符合对数螺旋锥齿轮的特点，需要对参数进行重新选取。从目前的研究情况看，参数的二次选择可从三方面获得：一是根据大量工程试验的数据利用数值分析方法建立经验公式；二是根据不同参数条件的数据结果建立基于数学优化法的数学模型，通过软件分析计算得出最优解；三是利用逆向研究对参数反推求解。通过正确的参数可以使齿轮的性能得到最发挥从而进一步完善对数螺旋锥齿轮的设计理论体系。
结束语：总之，我国工业正处于不断发展的阶段，本文主要针对工业生产中对数螺旋锥齿轮的测量技术进行了分析，其显示出的优越性能表明了其推广应用价值。而在今后对数螺旋锥齿轮的发展中，要除了研究其在生产中的测量技术外，还应当从多个方面的研究，如齿轮参数的优化等，以更好地促进对数螺旋锥齿轮能更好地为工业生产服务。
参考文献
[1]李强，闫洪波.对数螺旋锥齿轮啮合理论[M]..北京：冶金工业出版社.2012.
[2]李强，李永涛，常云龙.对数螺旋锥齿轮加载接触分析[J].内蒙古科技与经济.2017.
[3]闫洪波，闫月，李强，等.对数螺旋锥齿轮接触分析[J].机械设计与制造.2014.
论文作者:于喜成
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：齿轮论文; 对数论文; 螺旋论文; 测量论文; 参数论文; 技术论文; 传动比论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;