9切向綜合偏差的檢驗
9.1概述
為進行切向綜合偏差的檢測蚜冀，兩個齒輪其中一個可以是測量齒輪，以適當?shù)闹行木嘞鄧Ш喜⑿D(zhuǎn)蠢耻，在只有一組同側(cè)齒面相接觸的情況下使之旋轉(zhuǎn)直到獲得一整圈的偏差曲線圖逞扰。
作為切向綜合偏差檢測時，需施加很輕的負載和很低的角速度威视，以保證齒面間的接觸所產(chǎn)生的記錄曲線唾浙，反映出一對齒輪輪齒要素偏差的綜合影響（即齒廓、螺旋線和齒距）捂齐。
下列幾種組合都可用于檢測：
a)一個產(chǎn)品齒輪和一個測量齒輪蛮放；
b)一對相配的產(chǎn)品齒輪；
c)兩個以上齒輪相嚙合的齒輪輪系奠宜。
關(guān)于a）種情況包颁，以產(chǎn)品齒輪轉(zhuǎn)一周后，即產(chǎn)生適用的記錄压真，但必須注意娩嚼，測量齒輪的精度將影響檢測的結(jié)果，如測量齒輪的精度比被檢驗的產(chǎn)品齒輪的精度至少高4級時滴肿，則測量齒輪的不精確性可忽略不計岳悟，但如果測量齒輪的質(zhì)量達不到比被檢齒輪高4個等級時，則測量齒輪的不精確性必須考慮進去泼差。
切向綜合總偏差（Fi′）是指一個齒距位移間的切向綜合偏差竿音。
關(guān)于b）種情況，涉及兩個產(chǎn)品齒輪所產(chǎn)生的偏差（F′和f′）拴驮，稱為“齒輪副的傳動偏差”春瞬。為了完全確定完整的偏差譜圖柴信，必須繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至兩個產(chǎn)品齒輪的旋轉(zhuǎn)數(shù)分別等于另一相配齒輪齒數(shù)被齒輪副兩個齒數(shù)的最大公因數(shù)除所得的數(shù)费犯，用這種方法確定的旋轉(zhuǎn)數(shù)符合齒輪副的完整嚙合周期浸弦。形成的偏差曲線圖反映出齒輪副中兩個齒輪的輪齒要素的各分量，如果要檢測出單個齒輪的輪齒偏差绷冈，必須對數(shù)據(jù)作適當?shù)奶幚恚ㄒ?.3.3.2）弹噩。
如果有適當?shù)脑囼炁_，重載齒輪的切向綜合偏差也可用類似方法檢驗帐等，但在這種情況下国赫，記錄下來的偏差受到輪齒受載變形，嚙合剛度變化以及由于旋轉(zhuǎn)速度面產(chǎn)生沖擊和輪齒的幾何形狀不完善等因素的影響颤赤，故GB/T10095.1不適用于這類檢測勉窟。
關(guān)于c）是齒輪傳動運動學(xué)的評定，這種檢測不屬于GB/T10095的應(yīng)用范圍暑锈。
9.2產(chǎn)品齒輪與測量齒輪副的檢測
9.2.1直齒圓柱齒輪
切向綜合偏差的記錄圖糊批，包括齒輪和測量齒輪嚙合作完整圈旋轉(zhuǎn)數(shù)的長周期成分，和加在其上的各齒相繼嚙合的短周期成分哀卿。
圖25是切向綜合偏差的記錄曲線叛赚，它是在與測量齒輪嚙合時，16個齒的產(chǎn)品齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所形成的稽揭。
9.2.1.1直齒輪齒廓偏差的影響
在切向綜合偏差檢測中俺附，如果所用的測量齒輪是完全精確的，這就意味著切向綜合偏差圖上所表示的只是產(chǎn)品齒輪的輪齒各要素的偏差的綜合溪掀。
圖26所示意的是相當于三種不同齒廓的產(chǎn)品齒輪與測量齒輪相嚙合產(chǎn)生的三個齒嚙合周期的切向綜合偏差記錄圖事镣，第一個表示無修形也無誤差，第二個則表示自齒高中部開始到有效齒廓兩端逐漸修形膨桥，而第三個則表示有“傾斜偏差”蛮浑。
圖26直齒輪齒廓偏差的影響
圖25中注明了切向綜合總偏差Fi′，最大一齒切向綜合偏差fi′以及齒廓分量“a”和單個齒距成分“b”只嚣。
圖26A表示為被測齒輪和測量齒輪兩者均為無誤差沮稚、無修形的齒輪時，得到一條直線形圖册舞。
圖26B中蕴掏，記錄圖表示齒頂和齒根修削，形成整個齒廓為凸形（Cα）從被動產(chǎn)品齒輪的齒頂開始進入嚙合時起调鲸，偏差值逐漸增加到零盛杰，即接近齒高中部時，然后是逐漸減少的趨勢，一直到輪齒嚙合結(jié)束贼欧。
圖26C中缆兆，圖中所示三角形的成分，表示產(chǎn)品齒輪的接觸由齒頂逐漸移到有效齒廓起點時勤友，切向綜合偏差逐漸從零變?yōu)橐粋�負值狡允，在這一點時，接觸突然轉(zhuǎn)移到下一個齒李联，從而產(chǎn)生一個突變?yōu)檎母鼾X相等的切向綜合偏差页本。
必須記信：記錄下來的切向綜合偏差線圖并不僅反映檢驗少數(shù)幾數(shù)幾個齒的齒廓偏差的影響，而且受到產(chǎn)品齒輪輪齒工作齒面上任何凸出物接觸的影響睬够。
9.2.1.2直齒輪齒距偏差的影響壮才。
如果在齒距N處產(chǎn)生一個齒距偏差，是當旋轉(zhuǎn)接觸過程從N-1齒轉(zhuǎn)移到N齒時枯瞒，一個局部的切向分量將顯示在切向綜合偏差圖上口箭，它表現(xiàn)為圖上齒廓展成分量中一個分量的位移。
圖27表示單個齒距偏差對切向綜合偏差的影響车份。
圖27直齒輪單個齒距偏差的影響
當各齒通過嚙合時谋减，單個齒距偏差在切向綜合位移圓弧上有累積作用牡彻。這種影響在切向綜合偏差圖上看得很清楚扫沼，這樣，可確定齒距累積偏差值庄吼，（比如k=2.3,…）即在適當數(shù)量的齒距間測頂點切線的縱坐標缎除。圖28中表示了單個齒距偏差、單個齒距和齒廓組合偏差以及近似的齒距累積總偏差总寻。
圖28直齒輪的切向綜合偏差及其各成分
9.2.1.3直齒輪螺旋線偏差的影響
螺旋線偏差其大小和符號對一個齒輪的每一個齒都一樣時器罐，意味著相嚙合時有一致的局部接觸區(qū)，因此渐行，切向綜合偏差不會受什么影響轰坊。
如果沿一個產(chǎn)品齒輪一圈上各齒的螺旋線偏差的大小和符號均改變時，則切向綜合偏差將受到影響祟印，螺旋線偏差大小的改變將影響切向綜合偏差肴沫。
如果在這種情況下，嚙合相對的兩端點的齒廓偏差也不相同蕴忆，則切向綜合偏差圖上的齒廓（一齒綜合）成分也將受到影響明因。
9.2.1.4直齒輪重合度的影響
由一對“測量齒輪與產(chǎn)品齒輪”嚙合所得出的切向綜合偏差圖，是由代表大部分齒廓偏差的一系列相繼的曲線組成的泡煌，如圖29所示扭皿。在齒輪進入嚙合到脫開的整個周期中，切向綜合偏差與“兩對齒一單對齒一兩對齒”嚙合段的相位間的關(guān)系焦莉，在圖中已清楚地表明澄锉，很容易看了：當重合度εα等于1時季佣，可實現(xiàn)最長的單對齒嚙合線，隨著重合度的增加驮屑，單對齒嚙合長度就相應(yīng)減小刘纸，而當重合度等于或大于2時單對齒嚙合段就不存在了。
為了獲得盡可能多的有用數(shù)據(jù)掰弯，測量齒輪的輪齒高應(yīng)做得盡可能地深（在有足夠齒頂寬的條件下）侈滚，這樣一來，就可以在加大中心距的情況下進行檢測窍颗，使其重合度為1坞角；還可以進行這樣檢測，將中心距調(diào)整到使其實際運行的工作齒面都能顯示出來吸占。
圖29（直齒輪）切向綜合偏差圖上齒間接觸轉(zhuǎn)移對齒廓分量的影響
9.2.2斜齒輪
當總重合度εγ小于2時晴叨，斜齒輪的嚙合情況與重合度εα小于2的直齒輪是相類似的，在這情況下矾屯，上面關(guān)于直齒輪的說明對斜齒輪同樣適用兼蕊。
在通常情況下，斜齒輪的總重合度εγ常常超過2件蚕，這時孙技，表示齒廓偏差的短周期成分將變得到某種程度平滑，這是由于有兩對以上的齒同時嚙合之故排作。
圖30所示線圖中牵啦，情況“A”為斜齒輪而“B”則為直齒輪，顯示出兩種情況下重疊齒影響的差別妄痪。
當評定切向綜合偏差檢測的結(jié)果時哈雏，必須十分小心，這是因為這種測試的結(jié)果衫生，可能與考慮理論重合度及假定斜齒輪的齒廓和齒寬上均是理想的接觸時所獲得的結(jié)果大不一樣裳瘪。
在滿負載時，工作齒面上的接觸斑點即使是均勻分布的诵执，在輕載下進行切向綜合偏差檢測時熟央，就不見得是這種情況了，此時齒面上接觸斑點也可能是局部的敏袄。這情況說明辙紧，檢測時的重合度比理論計算的要小的多。
圖30重合度的影響
9.3應(yīng)用舉例
9.3.1缺陷的識別和定位
切向綜合偏差的檢測坚为，可幫助我們方便地辨認影響傳動質(zhì)量的偏差并找到其部位苟可。例如從圖31很容易看出一個輪齒有缺陷。而且往往有可能就地作出糾正措施。在這種情況下想阎，調(diào)整的效果可以很快得到驗證憾侮。
圖31部分的切向綜合偏差圖實例解釋
9.3.2齒輪的選配嚙合
在一些特定的情況下，兩相配齒輪的齒數(shù)相等可成整倍數(shù)瓤梦，而且不要求互換時选畴，可采用特殊的步驟以實現(xiàn)最優(yōu)的工作性能。得到最優(yōu)嚙合效果的辦法是：將齒輪轉(zhuǎn)動一個90°的相位使之重新嚙合辙使，以便初步找到哪個象限時其切向綜合偏差為最小作瞄。在此基礎(chǔ)上，再將齒輪的相位轉(zhuǎn)動一個比90°小的角度危纫，最后找出最優(yōu)的嚙合相位宗挥。
在圖32中表示出一對齒輪（左側(cè)和右側(cè)）在不同相位嚙合時的線圖。
從圖中可以很明顯地看到左齒面和右齒面的切向綜合偏差圖是不一樣的种蝶。因此契耿，對一個雙向轉(zhuǎn)動都要求高傳動精度的齒輪副，要選擇一個中間的嚙合相位螃征，以獲得最佳的折衷效果搪桂。
圖32嚙合相位改變對切向綜合偏差圖的影響
9.3.3切向綜合偏差數(shù)據(jù)的識別分析
9.2提代了切向綜合偏差圖的數(shù)據(jù)識別的資料，當用一個測量齒輪形成切向綜合偏差圖時盯滚，產(chǎn)品齒輪只需旋轉(zhuǎn)一圈踢械。如果兩個產(chǎn)品齒輪嚙合，就需旋轉(zhuǎn)若干圈來形成足夠的切向綜合偏差圖淌山。
使用儀器處理數(shù)據(jù)裸燎，可分離和記錄切向綜合治理合偏差的長周期和短周期成分顾瞻，可使重要數(shù)值識別和定位相對地容易泼疑。
重要的事是記住，在濾掉長周期分量后株速，一齒切向綜合偏差fi′(圖33A)實際上變小了闸声，這樣真正的最大偏差fi′就未必能在經(jīng)濾波后的短同期分量的曲線（圖33C）中表示出來。
9.3.3.1產(chǎn)品齒輪與測量齒輪測試數(shù)據(jù)的分析
從一幅完整的切向綜合偏差線圖中唉箩，可以很方便地識別出切向綜合總偏差Fi′和最大一齒切向綜合偏差fi′贿叉。但是，為了辨認出長周期成分fi′的最大值和重要的短周期分量fs′交鹊，需要用一個濾波系統(tǒng)來處理數(shù)據(jù)信號净纬，經(jīng)低通濾波得出長周期分量，而經(jīng)高通濾波得出短周期分量酥盼。
圖33A表示未濾波的切向綜合偏差信號打洋，圖33B和33C分別表示經(jīng)上述處理后的長周期和短周期分量。
9.3.3.2產(chǎn)品齒輪副測試數(shù)據(jù)分析
產(chǎn)品齒輪副嚙合所形成的切向綜合偏差線圖，通常顯示出一系列的周期性偏差剥跃，相應(yīng)于逐齒嚙合的循環(huán)以及小齒輪和大齒輪旋轉(zhuǎn)的周期绪痘。
圖34C表示切向綜合偏差的全輸出信號，經(jīng)仔細選擇的高通笙寻、低通和帶通等濾波處理后钱雷，信號的各成分可以分開。
小齒輪所生成的長周期分量示于圖34B吹零，切向綜合偏差短周期分量示于圖34A罩抗。
9.3.3.3用快速富氏轉(zhuǎn)換（FFT）法作數(shù)據(jù)分析
測試裝置輸出的信號，可直接接到一臺適當?shù)念l譜分析儀作FFT分析灿椅。
圖35中的線圖表示一幅完整的切向綜合偏差線圖澄暮，以及FFT分析所得的結(jié)果。
這種方式的分析是有效的阱扬，通過它可獲得有關(guān)大小齒輪的各種缺陷的信息泣懊，包括切向綜合偏差的長周期和短周期分量。
在作富氏分析時麻惶，為了得到充分和精確的結(jié)果馍刮，應(yīng)該提供兩個齒輪旋轉(zhuǎn)整轉(zhuǎn)數(shù)的信號。
圖35所示為FFT分析得提的各主要成分的頻譜圖窃蹋，橫坐標是諧波數(shù)“n”卡啰，即相對于大齒輪的旋轉(zhuǎn)頻率。對各頻率警没，必須記住齒輪噪聲和振動頻譜匕冠，可包括在輪齒嚙合頻率中一個或多個低諧和高諧的重要成分。
在本例子中患赏，包括大齒輪8轉(zhuǎn)中發(fā)出的信號逾族，該齒輪有35個齒，這樣總的輪齒嚙合循環(huán)等于280界北。
