齿轮被广泛应用到精密机械、汽车制造、航空航天、国防军事等各个工业领域。其中渐开线齿面凭借着良好的传动性、互换性经常用作机械传动零件的齿廓。在精密齿轮的量值传递、制造加工和计量标准中,齿轮渐开线样板是必备的高精度计量器件。大连理工大学凌四营团队设计出的双滚轮—双导轨式样板加工装置具备研制0至2级精度样板的能力,但是现有研究缺乏对整套加工装置的系统性误差源分析和建模,因此有必要分析样板加工装置的误差来源,通过建立误差传递模型,确定影响样板齿面总偏差的主次影响因素,用于指导高精度样板加工装置精度提升技术。本文开展的主要研究工作如下:首先基于滚轮导轨式机械展成原理,分析了样板加工装置中展成驱动机构、滚轮样板组件、砂轮磨削机构和固定组件的结构组成。对整套装置中动力源:伺服电机、砂轮电机和电动推缸计算选型。其次依据渐开线样板齿面偏差的分类,以加工装置中滚轮样板组件为研究对象,从制造精度误差、装配误差、安装偏心误差和轮轨接触后微形变误差四大类入手,分析推导出全部单因素误差影响样板齿面总偏差的数学传递模型。再者,由于砂轮位置和尺寸会直接影响样板加工精度。将高精度样板加工装置模型导入到虚拟样机软件ADAMS中,依据渐开线纯滚动成型原理,对样机模型施加添加约束副和驱动函数等边界条件,使用模型参数化方程建立样板渐开线模型,仿真得出6种不同基圆半径样板上首中尾三点的运动轨迹曲线,确定了磨削加工的砂轮尺寸和安装位置。最后,依据加工装置中渐开线样板、导轨和基圆轮的工程图,使用Matlab对制造精度误差、装配误差和安装偏心误差三大类展开数值模拟仿真;使用Ansys对轮轨接触后微形变误差展开有限元仿真,计算出静力载荷对样板齿面总偏差的影响大小。综合得出影响样板齿面总偏差的主次要因素,运用方和根法对主要影响因素进行合成,将综合误差模型与现场实测数据进行对比,验证出单因素误差传递模型的正确性。图56 表14