怎样评价传动装置的传递误差

在齿轮箱、皮带与皮带轮等传动装置之间经常存在着动力传动。而这些传动并不是完美传动，会因为安装、制造等原因，造成传递有误差，也就是我们所谓的传递误差。

传递误差定义

传递误差定义为旋转结构的角位移或角速度（也就是转速）与理论值之差。可以表示成相对于驱动轴（或轮）的绝对值或相对值。

用角位移绝对值定义：

Tee=α2-Tr*α1

用角位移相对值定义：

Tee=(α22-Tr*α1)/α22

用角速度绝对值定义：

Tee=rpm222-Trr*rpm11

用角速度相对值定义：

Tee=(rpm22-Tr* rpm11)/rpm22

其中，Tee表示传递误差，α2和α2分别表示轴（或轮）1和轴（或轮）2上测量的角位移，rpm1和rpm22分别表示轴（或轮）1和轴（或轮）2上测量的角速度，Tr表示传动比。

完美传动

传递误差为0，表示没有传递损失，完美传动。对于完美的齿轮啮合而言，齿轮对应该满足以下条件：几何完美，对中完美，刚度无限大。这样才能保证啮合点的线速度相等，即ω1R1= ω2R2。但实际齿轮啮合时，ω1R1≠ ω2R2，存在传递误差。

原因分析

对于齿轮啮合的传递误差贡献主要来自三个方面：

1）刚度变化，齿和齿轮都有刚度变化；

2）齿面偏离完美的渐开线，来自于微观几何误差和制造误差；

3）装配误差，装配误差有对中误差和角度误差，还可能是结构变形和装配公差引起的。

对于皮带和皮带轮而言，传递误差主要来自于皮带不规则跳动和皮带轮打滑。

传递误差影响

齿轮存在的传递误差会给齿轮带来两类明显的噪声，也就是通常所说的Whine和Rattle。前者属于内部激励，归因于啮合刚度变化和几何误差，产生单频噪音，与阶次相关。后者属于外部激励，归因于扭矩波动引起齿相互撞击产生宽带噪声。

测量参数

根据以上的定义，我们知道需要知道两个轮或轴的角位移或角速度，还需要知道两个轮或轴之间的传动比。通常，传动比根据结构特点和啮合关系，可以计算得到。因而，只需要测量齿轮或轴的角位移或角速度即可。而角位移通常难于测量，测量角速度更容易。角速度也就是转速，通过测量转速可以通过后处理得到角位移。故，只需要测量两个轴或齿轮各自的转速即可。

传递误差分析

获得两个转速信号后，可以按上面定义的公式求得传递误差，可获得绝对角位移误差随时间变化曲线，如下图所示。图中同时显示了两个转速和角位移误差随时间变化曲线。

对传递误差曲线做瀑布图分析，得到的colormap和主要阶次切片如下图所示。

有关传递误差分析过程的详细描述，稍后将会有相应的分析实例推出，敬请关注！

本文转自：怎样评价传动装置的传递误差