基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测技术研究
Research on Tooth Wear Testing Technology of Face Gears Based on Reverse Engineering
- 机械传动 2022年46卷第11期 页码：141-145
- 作者机构：
1.辽宁科技学院 电气与信息工程学院， 辽宁 本溪 117004
2.北京航空航天大学 机械工程及自动化学院， 北京 100191
- 作者简介：
张军（1972— ），女，辽宁辽阳人，硕士，副教授；研究方向为控制理论与控制工程、智能控制。
- 基金信息：
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.11.022
中图分类号：
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张军,李芳芳,王延忠.基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测技术研究[J].机械传动,2022,46(11):141-145.
Zhang Jun,Li Fangfang,Wang Yanzhong.Research on Tooth Wear Testing Technology of Face Gears Based on Reverse Engineering[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(11):141-145.
张军,李芳芳,王延忠.基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测技术研究[J].机械传动,2022,46(11):141-145. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.11.022.
Zhang Jun,Li Fangfang,Wang Yanzhong.Research on Tooth Wear Testing Technology of Face Gears Based on Reverse Engineering[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(11):141-145. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.11.022.
摘要
为了获取面齿轮磨损区域的位置和大小信息，提出了一种基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测方法。根据测量原理，推导了测量坐标的转换矩阵；通过齿廓偏差测量及误差补偿算法，求得测量点的补偿点，并给出了NURBS曲面拟合的控制方程；搭建试验台，进行了实例操作，将标准齿面与磨损曲面进行对比分析，未磨损区域数据匹配性良好，磨损区域数据点清晰、无噪点。结果说明，基于逆向工程的面齿轮齿面磨损检测方法正确可行，为以后的绿色再制造提供了技术支撑。
Abstract
In order to obtain the location and size information of the wear area of face gears, a method of gear surface wear inspection based on reverse engineering is proposed. According to the measurement principle, the conversion matrix of the measuring coordinates is deduced; by measuring the tooth profile deviation and with the error compensation algorithm, the compensation point of the measuring point is obtained and the control equation of NURBS surface fitting is presented; a test bench is built, and an example operation is carried out to compare and analyze the standard tooth surface and the worn surface. The data in the unworn area is well matched, and the data points in the worn area are clear and free of noise. Therefore the use of reverse engineering technology in the face gear wear detection method is correct and feasible, and it provides a prerequisite for the future of green remanufacturing.
关键词
面齿轮齿面磨损逆向工程
Keywords
Face gearTooth wearReverse engineering
references
LITVIN F L，WANG J C，BOSSLER R B，et al.Application of face-gear drives in helicopter transmission［J］.Journal of Mechanical Design，1994，116（3）：672-676.
HANDSCHUH R，LEWIEKI D，BOSSLER R，et al.Experimental testing of prototype face gears for helicopter transmissions［J］.Journal of Aerospace Engineering，1992，208（2）：129-136.
LITVIN F L，EGELJA A，TAN J，et al.Computerizes design，gengration and simulation of meshing of orthogonal offset face-gear drive with a spur involute pinion with localized bearing conact［J］.Mechanism and Machine Theory，1998，33（1/2）：87-102.
LITVIN F L，FUENTES A，HOWKINS M.Design，generation and TCA of new type of asymmetric face-gear drive with modified geometry［J］.Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering，2001，190（43/44）：5837-5865.
HEATH G F，FILLER R R，TAN J. Development of face-gear technology for industrial and aerospace power transmission［R］.NASA/CR-2002-211320，2002：1-6.
FILLER R R，HEATH G F，SLAUGHTER S C，et al.Torque splitting by a concentric face gear transmission［R］.Springfield：American Helicopter Society 58th Annual Forum，2002：2-8.
LITVIN F L，FUENTES A，GONZALEZ-PEREZ I，et al.Face-gear drive with helical involute pinion：geometry，generation by a shaper and worm，avoidance of singularties and stress analysis［J］.Tanzania Journal of Health Research，2005：1-62.
LEWIEKI D G，HEATH G F，FILLER R R，et al.RDS-21 face-gear surface durability tests［R］.Virginia Beach：American Helicopter Society International 63th Annual Forum：Riding the Wave of New Vertical Flight Technology，2007：1-9.
李政民卿，朱如鹏.正交面齿轮齿廓的几何设计和根切研究［J］.华南理工大学学报（自然科学版），2008，36（2）：78-82.
LI Zhengminqing，ZHU Rupeng.The geometric design of tooth profile and undercut of orthogonal face gear［J］.Journal of South China University of Technology（Natural Science Edition），2008，36（2）：78-82.
高金忠，朱如鹏，李政民卿.面齿轮滚磨刀具基蜗杆齿廓奇异点研究［J］.航空动力学报，2011，26（10）：2394-2400.
GAO Jinzhong，ZHU Rupeng，LI Zhengminqing.Research on the difference of the base worm profile of face gear hob［J］.Journal of Aerospace Power，2011，26（10）：2394-2400.
赵宁，郭辉，方宗德，等.直齿面齿轮修形及承载接触分析［J］.航空动力学报，2008，23（11）：2142-2146.
ZHAO Ning，GUO Hui，FANG Zongde，et al.Gear profile modification and load contact analysis of spur gear［J］.Journal of Aerospace Power，2008，23（11）：2142-2146.
王志，刘建炜，刘锐，等.面齿轮传动国内研究进展［J］.机械设计与制造，2012（3）：219-221.
WANG Zhi，LIU Jianwei，LIU Rui，et al.Domestic research progress of face gear drive［J］.Mechanical Design and Manufacturing，2012（3）：219-221.
王延忠，田志敏，侯良威，等.航空重载面齿轮三维裂纹分析与疲劳寿命预测［J］.北京航空航天大学学报，2014，40（2）：148-153.
WANG Yanzhong，TIAN Zhimin，HOU Liangwei，et al.Three dimensional crack analysis and fatigue life prediction of aircraft heavy duty surface gear［J］.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2014，40（2）：148-153.
王延忠，吴灿辉，葛旭阳，等.面齿轮滚刀基本蜗杆的设计方法［J］.北京航空航天大学学报，2009，35（2）：166-169.
WANG Yanzhong，WU Canhui，GE Xuyang，et al.Design method of worm gear hob basic worm［J］.Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2009，35（2）：166-169.
王延忠，王庆颖，吴灿辉，等.正交面齿轮齿面偏差的坐标测量［J］.机械传动，2010，34（7）：1-4.
WANG Yanzhong，WANG Qingying，WU Canhui，et al.Coordinate measurement of tooth deviation of orthogonal face gear［J］.Journal of Mechanical Transmission，2010，34（7）：1-4.
LITVIN F L，FUENTES A.Gear geometry and applied theory［M］.London：Canbridge University Press，2004：508-530.
LITVIN F L，KUAN C，ZHANG Y.Determination of real machine-tool settings and minimization of real surface deviation by comprterized inspection［R］.Chicago：NASA Lewis Research Center，1991：12-25.
林家春，石照耀，潘晨光，等.基于NURBS曲面拟合的特大型齿轮齿廓偏差评定［J］.仪器仪表学报，2016，37（3）：533-539.
LIN Jiachun，SHI Zhaoyao，PAN Chenguang，et al.Evaluation of tooth profile deviation of extra large gear based on NURBS surface fitting［J］.Chinese Journal of Scientific Instrument，2016，37（3）：533-539.
朱心雄.自由曲线曲面造型技术［M］.北京：科学出版社，2001：88-168.
ZHU Xinxiong.Freeform curve and surface modeling technology［M］.Beijing：Science Press，2001：88-168.
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