怎樣評(píng)價(jià)傳動(dòng)裝置的傳遞誤差

在齒輪箱、皮帶與皮帶輪等傳動(dòng)裝置之間經(jīng)常存在著動(dòng)力傳動(dòng)。而這些傳動(dòng)并不是完美傳動(dòng)，會(huì)因?yàn)榘惭b、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(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的角位移或角速度（也就是轉(zhuǎn)速）與理論值之差?？梢员硎境上鄬?duì)于驅(qū)動(dòng)軸（或輪）的絕對(duì)值或相對(duì)值。

用角位移絕對(duì)值定義：

Tee=α2-Tr*α1

用角位移相對(duì)值定義：

Tee=(α22-Tr*α1)/α22

用角速度絕對(duì)值定義：

Tee=rpm222-Trr*rpm11

用角速度相對(duì)值定義：

Tee=(rpm22-Tr* rpm11)/rpm22

其中，Tee表示傳遞誤差，α2和α2分別表示軸（或輪）1和軸（或輪）2上測(cè)量的角位移，rpm1和rpm22分別表示軸（或輪）1和軸（或輪）2上測(cè)量的角速度，Tr表示傳動(dòng)比。

完美傳動(dòng)

傳遞誤差為0，表示沒(méi)有傳遞損失，完美傳動(dòng)。對(duì)于完美的齒輪嚙合而言，齒輪對(duì)應(yīng)該滿足以下條件：幾何完美，對(duì)中完美，剛度無(wú)限大。這樣才能保證嚙合點(diǎn)的線速度相等，即ω1R1= ω2R2。但實(shí)際齒輪嚙合時(shí)，ω1R1≠ ω2R2，存在傳遞誤差。

原因分析

對(duì)于齒輪嚙合的傳遞誤差貢獻(xiàn)主要來(lái)自三個(gè)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(kāi)線，來(lái)自于微觀幾何誤差和制造誤差；

3）裝配誤差，裝配誤差有對(duì)中誤差和角度誤差，還可能是結(jié)構(gòu)變形和裝配公差引起的。

對(duì)于皮帶和皮帶輪而言，傳遞誤差主要來(lái)自于皮帶不規(guī)則跳動(dòng)和皮帶輪打滑。

傳遞誤差影響

齒輪存在的傳遞誤差會(huì)給齒輪帶來(lái)兩類明顯的噪聲，也就是通常所說(shuō)的Whine和Rattle。前者屬于內(nèi)部激勵(lì)，歸因于嚙合剛度變化和幾何誤差，產(chǎn)生單頻噪音，與階次相關(guān)。后者屬于外部激勵(lì)，歸因于扭矩波動(dòng)引起齒相互撞擊產(chǎn)生寬帶噪聲。

測(cè)量參數(shù)

根據(jù)以上的定義，我們知道需要知道兩個(gè)輪或軸的角位移或角速度，還需要知道兩個(gè)輪或軸之間的傳動(dòng)比。通常，傳動(dòng)比根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和嚙合關(guān)系，可以計(jì)算得到。因而，只需要測(cè)量齒輪或軸的角位移或角速度即可。而角位移通常難于測(cè)量，測(cè)量角速度更容易。角速度也就是轉(zhuǎn)速，通過(guò)測(cè)量轉(zhuǎn)速可以通過(guò)后處理得到角位移。故，只需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)軸或齒輪各自的轉(zhuǎn)速即可。

傳遞誤差分析

獲得兩個(gè)轉(zhuǎn)速信號(hào)后，可以按上面定義的公式求得傳遞誤差，可獲得絕對(duì)角位移誤差隨時(shí)間變化曲線，如下圖所示。圖中同時(shí)顯示了兩個(gè)轉(zhuǎn)速和角位移誤差隨時(shí)間變化曲線。

對(duì)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。

有關(guān)傳遞誤差分析過(guò)程的詳細(xì)描述，稍后將會(huì)有相應(yīng)的分析實(shí)例推出，敬請(qǐng)關(guān)注！

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