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数控机床传动误差实时评价测试系统设计及实验
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作者 屈晓莉 李鹏 王庆 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第6期163-166,171,共5页
为克服缺少数控机床传动误差,设计了实现误差信号误差评价系统。给出了系统的硬件和软件设计,并开展了实验验证。为NIPXIe-1071主机配备了插槽以实现NIPXI-7842R采集卡安装功能,上位机数据采集程序把下位机产生的计数结果转换成转角参... 为克服缺少数控机床传动误差,设计了实现误差信号误差评价系统。给出了系统的硬件和软件设计,并开展了实验验证。为NIPXIe-1071主机配备了插槽以实现NIPXI-7842R采集卡安装功能,上位机数据采集程序把下位机产生的计数结果转换成转角参数再计算传动链运动的位置误差。利用信号接口预处理编码器TTL信号以及控制信号;通过数据接口获取信号状态与计数结果FIFO;利用控制模块调节计数器模块与数据接口逻辑结构。研究结果表明:设计了实验系统平台测定精密铣磨机床传动误差,系统平台可以达到的最佳分辨率。采用传动误差测试方法具备可行性与良好的重复性。传动误差的产生主要是在工作台传动链控制过程中形成的,蜗杆与蜗轮啮合传动副会形成明显的传动误差。该研究有助于提高机床的基础设计能力,为后续的工艺优化奠定一定的硬件基础。 展开更多
关键词 传动误差 圆光栅 LABVIEW 实验平台
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双圆弧弧齿锥齿轮传动误差高精度检测
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作者 唐艳玲 李强伟 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第1期21-25,30,共6页
双圆弧弧齿锥齿轮的齿距偏差对线接触弧齿锥齿轮传动接触的影响复杂,其对齿面接触应力和弹性变形呈现非规律属性。传动误差检测过程中,受到上述因素影响,双圆弧弧齿锥齿轮传动因误差因素会产生边缘接触导致齿轮坐标系失真,齿距偏差和小... 双圆弧弧齿锥齿轮的齿距偏差对线接触弧齿锥齿轮传动接触的影响复杂,其对齿面接触应力和弹性变形呈现非规律属性。传动误差检测过程中,受到上述因素影响,双圆弧弧齿锥齿轮传动因误差因素会产生边缘接触导致齿轮坐标系失真,齿距偏差和小轮轴线误差对齿面接触应力和弹性变形的影响较大,导致误差搜索过程失败。提出一种双圆弧弧齿锥齿轮传动误差高精度检测方法。构建传动误差分析模型,根据控制变量法分析扭矩以及安装制造等因素对传动误差的影响,确定传动误差产生的原因。在上述分析基础上,将检测齿廓变换到理论齿廓坐标系中。利用理论齿廓法向等距线,获取包容实际齿廓点的两条等距线齿廓,组建双圆弧弧齿锥齿轮传动误差搜索模型,完成对传动误差高精度检测。实验结果表明:所提方法在额定负载和不同负载情况下得到的双圆弧弧齿锥齿轮传动误差检测结果与真实值的检测结果拟合度相对较高,说明所提方法可以得到具有更加可靠且精准的传动误差检测结果。 展开更多
关键词 双圆弧弧齿锥齿轮 控制变量法 扭矩 坐标变换 传动误差 高精度检测
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考虑多源误差影响的谐波减速器传动误差建模与分析
3
作者 杨聪彬 李文汉 +2 位作者 张涛 刘志峰 赵永胜 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1023-1035,共13页
为解决现有谐波减速器传动误差建模方法的不足,提出一种考虑装配误差、齿面误差的综合误差建模方法。该方法首先建立装配误差和齿面误差数学模型,并进行误差影响参数分析。其次,测量实验样机装配偏心量和歪斜角度,基于模型得到对应偏心... 为解决现有谐波减速器传动误差建模方法的不足,提出一种考虑装配误差、齿面误差的综合误差建模方法。该方法首先建立装配误差和齿面误差数学模型,并进行误差影响参数分析。其次,测量实验样机装配偏心量和歪斜角度,基于模型得到对应偏心误差、歪斜误差模型理论值,齿面加工误差幅值按一般加工工况大小代入模型,得到对应加工误差模型理论值;然后,分别进行500 h、1500 h、3000 h时长的磨损实验,磨损后进行齿面形貌扫描和数据分析,得到对应的齿面形貌参数,基于模型得到对应的磨损误差模型理论值。最后,综合考虑多源误差影响,设置3组同型号样机,进行传动误差实验。实验结果表明:考虑装配偏心、歪斜和齿面加工等影响因素,传动误差的实验测量值与模型理论值误差在1.7~3.3%之间;综合考虑装配偏心、歪斜、齿面加工、齿面磨损等影响因素,在磨损500 h、1500 h、3000 h后传动误差的实验测量值与模型理论值误差分别在-3.45~2.07%、-5.88~-2.94%、1.33~5.33%之间。 展开更多
关键词 谐波减速器 多源误差 影响参数分析 传动误差建模 模型验证
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齿轮传动误差峰峰值最小化的拓扑修形优化研究
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作者 韩江 李鹏然 +1 位作者 田晓青 夏链 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第8期1297-1303,共7页
为了满足齿轮传动系统低噪声、小振动和高传动精度等要求,提出了一种基于传动误差峰峰值最小化的齿轮拓扑修形优化方法。基于直线与抛物线的复合修形叠加曲线,在标准渐开线齿轮的齿廓和齿向方向对齿轮进行修形设计,提出一种拓扑修形齿... 为了满足齿轮传动系统低噪声、小振动和高传动精度等要求,提出了一种基于传动误差峰峰值最小化的齿轮拓扑修形优化方法。基于直线与抛物线的复合修形叠加曲线,在标准渐开线齿轮的齿廓和齿向方向对齿轮进行修形设计,提出一种拓扑修形齿面形成方法;以齿轮传动误差峰峰值最小为优化目标,基于遗传算法对提出的拓扑修形齿轮齿面进行参数优化,得出拓扑修形齿轮齿面的最佳修形参数;将拓扑修形齿轮和标准齿轮进行对比,分析修形前后齿轮的齿面受载情况和齿根应力分布情况,验证了提出的拓扑修形优化方法的有效性。 展开更多
关键词 拓扑修形 修形叠加曲线 传动误差峰峰值 优化遗传算法 齿面受载
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基于应力应变法的齿轮拟静态传动误差测量研究 被引量:1
5
作者 陈铭签 张健 +3 位作者 吕传茂 鲁浩然 潘康 李政民卿 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第9期105-110,135,共7页
为提升齿轮传动误差的测量技术,提出一种基于应力应变法的直齿圆柱齿轮传动误差测试方法,并通过有限元法和理论计算与测试结果进行相互验证,证明应力应变法的可行性,对理论计算结果与试验测试结果进行分析,结果显示两者所得到的齿轮传... 为提升齿轮传动误差的测量技术,提出一种基于应力应变法的直齿圆柱齿轮传动误差测试方法,并通过有限元法和理论计算与测试结果进行相互验证,证明应力应变法的可行性,对理论计算结果与试验测试结果进行分析,结果显示两者所得到的齿轮传动误差变化趋势一致,进一步证明应力应变法的有效性。并且对齿轮啮合过程中齿轮箱体变形情况进行仿真与测试,测试结果表明:齿轮箱体变形对齿轮传动误差影响很小,可忽略不计。通过对应力应变法测量齿轮传动误差的研究,可为测量齿轮传动误差提供一种新的快捷、简便、实用的测量方法。 展开更多
关键词 应力应变 传动误差 有限元 误差测量
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利用齿面接触分析的两级摆线针轮减速器传动误差分析方法
6
作者 韩斌斌 宿月文 郭彩霞 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第12期2032-2038,共7页
两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求... 两级摆线针轮机构可在结构紧凑的前提下获得高减速比。为评估该型机构的传动性能,提出了一种新型两级摆线针轮减速器的摆线齿形设计参数式,经坐标转换以及摆线针轮啮合方程式,并通过齿面接触分析原理构建了空载时齿面接触方程组,进而求解得到传动误差。根据不同齿廓修形方法以及不同修形量的组合进行传动误差对比分析,结果表明复合修形比单一修形情况下,传动误差相对较小,而且正等距加正移距复合修形情况下传动误差最小。该理论可为新型两级摆线针轮机构的传动性能评估提供理论基础。 展开更多
关键词 摆线针轮传动 齿面接触分析 传动误差 齿廓修形
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基于有限元法的螺旋锥齿轮传动误差研究 被引量:25
7
作者 汪中厚 王杰 +1 位作者 王巧玲 李刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期165-170,共6页
在传统螺旋锥齿轮传动误差分析基础上引入惯量、材料阻尼因素、齿轮支撑系统,提出螺旋锥齿轮动传动误差分析方法。通过与传统静传动误差分析结果比较,该方法能更好描述螺旋锥齿轮在啮合过程中的振动、噪音等动态性能;分析材料阻尼对螺... 在传统螺旋锥齿轮传动误差分析基础上引入惯量、材料阻尼因素、齿轮支撑系统,提出螺旋锥齿轮动传动误差分析方法。通过与传统静传动误差分析结果比较,该方法能更好描述螺旋锥齿轮在啮合过程中的振动、噪音等动态性能;分析材料阻尼对螺旋锥齿轮动传动误差影响,通过对不同阻尼情况下传动误差结果比较,获得阻尼变化对传动误差变化影响规律,对螺旋锥齿轮传动过程中振动与噪音控制具有重要指导意义。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 传动误差 传动误差 材料阻尼
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闭环齿轮传动系统传动误差研究 被引量:3
8
作者 雷贤卿 孟琦 +1 位作者 马文锁 杨科林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期675-682,共8页
利用当量啮合误差原理,建立闭环齿轮传动系统各齿轮共同作用时传动误差与时间的关系式,得出了闭环齿轮传动系统传动误差随时间的变化规律,利用蒙特卡罗法验证了传动误差随时间变化规律的正确性。依据闭环齿轮传动系统的角频率特性,研究... 利用当量啮合误差原理,建立闭环齿轮传动系统各齿轮共同作用时传动误差与时间的关系式,得出了闭环齿轮传动系统传动误差随时间的变化规律,利用蒙特卡罗法验证了传动误差随时间变化规律的正确性。依据闭环齿轮传动系统的角频率特性,研究各齿轮误差初始相位与齿轮传动误差的关系及两支路传动误差的同步性;构建了同步传动误差和各齿轮传动误差之间的耦合模型,提出减小同步传动误差的措施,实例分析表明,该措施可以有效地提高闭环齿轮传动系统的传动平稳性。 展开更多
关键词 闭环齿轮传动系统 平稳性 传动误差 同步传动误差
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高速传动误差检测系统的研究
9
作者 陈锐 彭东林 刘会耕 《机电工程》 CAS 2002年第4期15-17,共3页
针对高速传动误差检测的特点 ,利用单片机、CPLD器件与计算机组成上、下位机系统 。
关键词 高速传动误差检测系统 机床传动误差 传感器 单片机 CPLD 数据采集模块
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用于极端和特殊条件下机械传动误差检测的寄生式时栅研究 被引量:38
10
作者 彭东林 李彦 +3 位作者 付敏 高忠华 陈锡侯 陈自然 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期359-365,共7页
针对高速、重载、超大等极端条件和中空、狭窄、限重等一些不能安装普通传感器的特殊条件下的全闭环精密测量与精密控制问题,沿袭前期时栅传感器研究基础,提出一种将被测齿轮与传感器融汇一体的新方法。采用非接触、密封的离散测头线圈... 针对高速、重载、超大等极端条件和中空、狭窄、限重等一些不能安装普通传感器的特殊条件下的全闭环精密测量与精密控制问题,沿袭前期时栅传感器研究基础,提出一种将被测齿轮与传感器融汇一体的新方法。采用非接触、密封的离散测头线圈直接把被测齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、丝杠等当作均匀分度的"齿栅",作为新检测方法的行波产生器件,再用时钟脉冲作为位移精密测量的基准。另外采用4对径离散测头消除除去4 n(n=1,2,3,…)次以外的各次谐波误差,保证寄生式时栅动态的位移测量精度,并从理论和实验上证明了该方法的正确性和有效性。这种寄生式时栅具有体积小、重量轻、成本低、抗强振动和抗强污染等显著特色,应用前景广泛。 展开更多
关键词 极端条件 传动误差 寄生 时栅
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齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析 被引量:35
11
作者 陈文华 朱海峰 樊晓燕 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期435-437,444,共4页
针对齿轮系统中各项误差具有不同概率分布规律的特点 ,在指出现有理论和方法存在不足的基础上 ,提出了齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析方法 ,为准确估计齿轮系统的传动精度提供了理论手段。对圆网制网机传动误差的分析结果表明 ,所... 针对齿轮系统中各项误差具有不同概率分布规律的特点 ,在指出现有理论和方法存在不足的基础上 ,提出了齿轮系统传动误差的蒙特卡洛模拟分析方法 ,为准确估计齿轮系统的传动精度提供了理论手段。对圆网制网机传动误差的分析结果表明 ,所提出的蒙特卡洛模拟方法不仅可以求出齿轮系统传动误差的分布情况 ,而且可以避免不必要的精度浪费 。 展开更多
关键词 齿轮系统 传动误差 传动精度 制造成本 准确 基础 降低 分布情况 分析结果 方法
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基于变性法的高阶传动误差设计与分析 被引量:18
12
作者 魏冰阳 方宗德 +1 位作者 周彦伟 邓效忠 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期757-760,共4页
传统的弧齿锥齿轮传动误差呈二次抛物线形 ,易引起齿对间振动和冲击 ,本文提出的高阶传动误差则可以克服这一不足。文中给出了基于变性法的高阶传动误差设计的方法和求解过程 ,得出了变性法的瞬时滚比函数 ;利用 TCA和 LTCA,对高阶传动... 传统的弧齿锥齿轮传动误差呈二次抛物线形 ,易引起齿对间振动和冲击 ,本文提出的高阶传动误差则可以克服这一不足。文中给出了基于变性法的高阶传动误差设计的方法和求解过程 ,得出了变性法的瞬时滚比函数 ;利用 TCA和 LTCA,对高阶传动误差设计进行了轮齿接触仿真分析 ,验证了该设计方法和求解结果。该方法只修正滚比 ,无需修改齿轮几何参数与加工调整参数并易于实现。对比传统的二次抛物线传动误差 ,高阶传动误差设计使齿轮副的动态及强度性能均有改进。高阶传动误差的应用为高性能弧齿锥齿轮副的设计提供了新的方法和途径。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 传动误差 瞬时滚比 TCA
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多级齿轮传动系统传动误差快速预测 被引量:9
13
作者 郭栋 石晓辉 +1 位作者 施全 邓斌 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期224-228,共5页
针对设计阶段多级齿轮传动系统传动误差快速预测问题,利用切片法快速预测了单级传动误差,再依据多级传动误差计算公式,预测了多级传动的传动误差。并以一台两级升速箱为研究对象,利用编制的传动误差预测程序计算了升速箱整体传动误差,... 针对设计阶段多级齿轮传动系统传动误差快速预测问题,利用切片法快速预测了单级传动误差,再依据多级传动误差计算公式,预测了多级传动的传动误差。并以一台两级升速箱为研究对象,利用编制的传动误差预测程序计算了升速箱整体传动误差,同时通过一套高精度的传动误差测量设备测量了该升速箱的传动误差,对比发现测量数据和预测数据趋势一致,预测数据规律性的大于测量数据。为多级齿轮传动产品设计阶段进行传动误差快速预测提供了一种参考方法。 展开更多
关键词 渐开线 斜齿轮 传动误差 预测 切片法
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真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差研究 被引量:11
14
作者 汪中厚 王杰 +1 位作者 马鹏程 李刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期138-143,156,共7页
基于螺旋锥齿轮系统动力学、几何性质,提出了一种分析真实齿面螺旋锥齿轮传动误差的方法。该方法是基于ABAQUS软件,考虑了材料阻尼、转速、惯量等因素,进行了有弹性支撑的真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差分析。对比真实齿面(含齿面误差... 基于螺旋锥齿轮系统动力学、几何性质,提出了一种分析真实齿面螺旋锥齿轮传动误差的方法。该方法是基于ABAQUS软件,考虑了材料阻尼、转速、惯量等因素,进行了有弹性支撑的真实齿面的螺旋锥齿轮动传动误差分析。对比真实齿面(含齿面误差的齿面)啮合和纯理论齿面啮合的动传动误差,结果表明齿面误差对动传动误差的影响较大。改变齿轮的转速发现:转速越快,齿轮啮合初期传动误差值波动越大。加入弹性支撑系统后,动传动误差值变大且齿轮啮合前期波动更剧烈。通过研究,为螺旋锥齿轮系统的振动、噪音控制提供了一个重要的研究方法。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 传动误差 真实齿面 转速 弹性支撑系统
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弧齿锥齿轮几何传动误差的设计与分析 被引量:13
15
作者 魏冰阳 周彦伟 +1 位作者 方宗德 邓效忠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2003年第7期10-12,共3页
提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最... 提出基于传动误差设计的概念和方法。通过TCA和LTCA对传动误差曲线的设计进行啮合仿真分析的结果表明 ,根据工作载荷合理地确定传动误差转换点处的幅值与总的幅值 ,可降低弧齿锥齿轮对误差的敏感性 ,可使工作载荷下传动误差波动幅值最小 ,同时可有效地避免或减轻边缘接触。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 几何传动误差 TCA 啮合仿真 边缘接触 LTCA
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全微机化传动误差检测分析系统的研制 被引量:8
16
作者 彭东林 张光辉 +1 位作者 郭松涛 郭晓东 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1993年第6期70-74,共5页
介绍了一种新型传动误差检测分析微机系统的设计原理和功能指标,并对其中的脉冲信号微机细分方法进行了阐述。
关键词 传动误差 检测 微机 速比
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修形人字齿轮传动误差计算与试验研究 被引量:8
17
作者 王成 方宗德 +1 位作者 贾海涛 吉强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第20期2427-2430,共4页
通过改变刀具切削刃的形状,以三段抛物线代替齿条的直线齿廓,推导出了刀具齿面方程;基于有限元柔度矩阵的非线性规划法,引入人字齿轮特有的约束条件,建立人字齿轮接触问题的数学规划模型,通过一种改进的正规形求解,从而获得人字齿轮的... 通过改变刀具切削刃的形状,以三段抛物线代替齿条的直线齿廓,推导出了刀具齿面方程;基于有限元柔度矩阵的非线性规划法,引入人字齿轮特有的约束条件,建立人字齿轮接触问题的数学规划模型,通过一种改进的正规形求解,从而获得人字齿轮的承载传动误差;利用光栅测量系统对修形前后试验齿轮副的传动误差进行了测量并与理论计算结果进行了对比验证。 展开更多
关键词 修形 人字齿轮 承载接触 传动误差
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基于传动误差检测法的早期齿轮磨损故障诊断 被引量:11
18
作者 王彦刚 崔彦平 +1 位作者 李慧勇 郑海起 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期81-84,共4页
针对齿轮系统在复杂结构复杂工况下早期故障难诊断的问题,借鉴精密机械中检测齿轮安装误差和加工误差的传动误差检测法,建立含故障的二级齿轮系统传动误差信号模型,分析中间轴齿轮早期单齿齿面磨损对齿轮系统传动误差的影响及特征规律... 针对齿轮系统在复杂结构复杂工况下早期故障难诊断的问题,借鉴精密机械中检测齿轮安装误差和加工误差的传动误差检测法,建立含故障的二级齿轮系统传动误差信号模型,分析中间轴齿轮早期单齿齿面磨损对齿轮系统传动误差的影响及特征规律。经齿轮传动系统实验台实测信号研究结果证明:传动误差信号信噪比高,能够有效识别复杂齿轮系统中齿轮早期磨损故障。 展开更多
关键词 齿轮 故障诊断 传动误差
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齿轮的传动误差检测方法研究 被引量:13
19
作者 吉强 方宗德 +1 位作者 王侃伟 刘建明 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2009年第12期1652-1656,共5页
传动误差是检验齿轮啮合质量的一个重要指标,也可以为进一步改善齿轮的设计和加工提供实验依据,因此对传动误差检测手段和分析方法的研究具有重要的理论意义和应用价值。笔者介绍了齿轮传动误差检测分析系统,并对某船用人字齿轮修形前... 传动误差是检验齿轮啮合质量的一个重要指标,也可以为进一步改善齿轮的设计和加工提供实验依据,因此对传动误差检测手段和分析方法的研究具有重要的理论意义和应用价值。笔者介绍了齿轮传动误差检测分析系统,并对某船用人字齿轮修形前后的传动误差进行了采集分析,运用数字信号处理技术对传动误差进行频谱分析和滤波处理,对比了修形前后的齿频传动误差,最后通过实验验证了该方法的可行性及精确性。 展开更多
关键词 齿轮 传动误差 检测
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新型传动误差检测分析系统FTT的原理与实践 被引量:6
20
作者 彭东林 张光辉 +1 位作者 郭松涛 郭晓东 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期281-286,共6页
本文在分析传统的传动误差测量方案和计算机辅助测试技术CAT在本领域应用的基础上,介绍了作者研制的传动误差检测分析微机系统的原理、特点和应用。
关键词 传动误差 检测 CAT FTT 理论
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