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    汽车 CVT 斜齿轮 100% 线旁检测方案:日本 TPR-OSK GTR-4LS 双面啮合检查仪

    发布时间: 2026-02-03  点击次数: 3次
    CVT 斜齿轮是汽车无级变速器实现与高效的核心零件,其啮合品质直接决定整机 NVH 与耐久。面对交付压力,主机厂要求 100 % 线旁全检:节拍 ≤ 7 s、重复精度 ≤ 5 µm、可自动分选并上传 MES。日本 TPR-OSK(大阪精密)GTR-4LS 双面齿轮啮合检查仪凭借 0.1 µm 光栅分辨、34 kg 桌面体积与丰富接口,已成为丰田、本田 CVT 产线的“门口哨兵"。本文基于公开资料与实测案例,拆解其如何完成斜齿轮 100 % 线旁检测。
    一、设备定位:把实验室精度搬到产线口
    • 模数 0.2–2.0 mm,中心距 11–130 mm,覆盖 CVT 斜齿轮常用区间;
    • 双面啮合原理:标准母齿轮与工件在“零背隙"状态下啮合旋转,轴心距变化量 = 综合误差,一次旋转即可输出径向综合偏差 Fi″、单齿径向偏差 fi″、偏心量、齿侧隙;
    • 重复精度 ≤ 5 µm(实测 3.2 µm,n=30),满足 JGMA 6 级以内判定需求
    • 节拍 4–6 s(含自动上下料),可嵌入 60 JPH 生产线。
    二、硬件结构:高刚性 + 微位移
    1. 花岗岩底座 + 刮削导轨
      导轨平面度 ≤ 1 µm/100 mm,减少因温度梯度造成的形变;手工刮削纹理储油,保证高速启停无爬行
    2. 0.1 µm 光栅尺 + 低测力机构
      测力 200–600 g 可调,斜齿轮螺旋角产生的轴向分力由双向弹簧平衡,避免“假误差"
    3. 自动偏心补正轴
      内置 0.1 N·m 步进电机,可在 0.3 s 内完成标准齿轮偏心补偿,保证每次测量零点一致
    4. 斜齿轮专用母齿轮
      采用 M00 级(ISO 1328-1)标准斜齿轮,螺旋角精度 ≤ ±0.005°,齿面镀 DLC 降低磨损,寿命 > 50 万次。
    三、软件与接口:一键完成“测量-判定-上传"
    • 测量倍率 50×–5000× 自动切换,可放大显示“单齿缺陷"或“全齿趋势";
    • 内置 JGMA、AGMA、DIN、新 JIS 判定库,可自定义 CVT 企业内控标准;
    • 输出 EtherNet/IP 协议,OK/NG 信号、Fi″、fi″、偏心值实时写入 MES,追溯码与工件激光打码一一对应;
    • 圆图、直角坐标、偏心分离三种报告模式,可自动保存 10 年。
    四、线旁集成方案(丰田 CVT 案例)
    1. 布局
      GTR-4LS 置于清洗机→打码机之间,机器人一次性抓取 2 件,4 s 完成上料;测量完成即根据 OK/NG 信号分别放入“合格道"与“返修道"。
    2. 节拍分解
      上料 0 s → 零位找正 1 s → 啮合旋转 2.2 s → 数据处理 0.5 s → 下料 0.3 s = 总计 4 s。
    3. 测量结果
      对 300 件斜齿轮(m=1.0,z=58,β=18°)连续测量:
      • Fi″ 均值 18 µm,3σ 重复性 3.2 µm;
      • 偏心量与后续 NVH 台架相关系数 R=0.87,实现线旁替代部分台架试验;
      • 全年减少线外抽检 1.2 万人次,
    六、结语
    CVT 斜齿轮的 NVH 容错窗口正被主机厂压缩到微米级。GTR-4LS 用 34 kg 的桌面体积,把 0.1 µm 级双面啮合精度嵌入 4 s 节拍,让“每一颗齿轮在进装配线前就完成实验室级体检"成为现实。对于准备导入 100 % 全检的汽车动力总成工厂,它既是守住质量门的“快检哨兵",也是降低后端 NVH 返修的“利润保险"。



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