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汽車(chē) CVT 斜齒輪 100% 線旁檢測(cè)方案：日本 TPR-OSK GTR-4LS 雙面嚙合檢查儀

發(fā)布時(shí)間： 2026-02-03　　點(diǎn)擊次數(shù)： 61次

CVT 斜齒輪是汽車(chē)無(wú)級(jí)變速器實(shí)現(xiàn)與高效的核心零件，其嚙合品質(zhì)直接決定整機(jī) NVH 與耐久。面對(duì)交付壓力，主機(jī)廠要求 100 % 線旁全檢：節(jié)拍 ≤ 7 s、重復(fù)精度 ≤ 5 µm、可自動(dòng)分選并上傳 MES。日本 TPR-OSK（大阪精密）GTR-4LS 雙面齒輪嚙合檢查儀憑借 0.1 µm 光柵分辨、34 kg 桌面體積與豐富接口，已成為豐田、本田 CVT 產(chǎn)線的“門(mén)口哨兵"。本文基于公開(kāi)資料與實(shí)測(cè)案例，拆解其如何完成斜齒輪 100 % 線旁檢測(cè)。
一、設(shè)備定位：把實(shí)驗(yàn)室精度搬到產(chǎn)線口
模數(shù) 0.2–2.0 mm，中心距 11–130 mm，覆蓋 CVT 斜齒輪常用區(qū)間；
雙面嚙合原理：標(biāo)準(zhǔn)母齒輪與工件在“零背隙"狀態(tài)下嚙合旋轉(zhuǎn)，軸心距變化量 = 綜合誤差，一次旋轉(zhuǎn)即可輸出徑向綜合偏差 Fi″、單齒徑向偏差 fi″、偏心量、齒側(cè)隙；
重復(fù)精度 ≤ 5 µm（實(shí)測(cè) 3.2 µm，n=30），滿(mǎn)足 JGMA 6 級(jí)以?xún)?nèi)判定需求
；
節(jié)拍 4–6 s（含自動(dòng)上下料），可嵌入 60 JPH 生產(chǎn)線。
二、硬件結(jié)構(gòu)：高剛性 + 微位移
花崗巖底座 + 刮削導(dǎo)軌
導(dǎo)軌平面度 ≤ 1 µm/100 mm，減少因溫度梯度造成的形變；手工刮削紋理儲(chǔ)油，保證高速啟停無(wú)爬行
。
0.1 µm 光柵尺 + 低測(cè)力機(jī)構(gòu)
測(cè)力 200–600 g 可調(diào)，斜齒輪螺旋角產(chǎn)生的軸向分力由雙向彈簧平衡，避免“假誤差"
。
自動(dòng)偏心補(bǔ)正軸
內(nèi)置 0.1 N·m 步進(jìn)電機(jī)，可在 0.3 s 內(nèi)完成標(biāo)準(zhǔn)齒輪偏心補(bǔ)償，保證每次測(cè)量零點(diǎn)一致
。
斜齒輪專(zhuān)用母齒輪
采用 M00 級(jí)（ISO 1328-1）標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪，螺旋角精度 ≤ ±0.005°，齒面鍍 DLC 降低磨損，壽命 > 50 萬(wàn)次。
三、軟件與接口：一鍵完成“測(cè)量-判定-上傳"
測(cè)量倍率 50×–5000× 自動(dòng)切換，可放大顯示“單齒缺陷"或“全齒趨勢(shì)"；
內(nèi)置 JGMA、AGMA、DIN、新 JIS 判定庫(kù)，可自定義 CVT 企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)；
輸出 EtherNet/IP 協(xié)議，OK/NG 信號(hào)、Fi″、fi″、偏心值實(shí)時(shí)寫(xiě)入 MES，追溯碼與工件激光打碼一一對(duì)應(yīng)；
圓圖、直角坐標(biāo)、偏心分離三種報(bào)告模式，可自動(dòng)保存 10 年。
四、線旁集成方案（豐田 CVT 案例）
布局
GTR-4LS 置于清洗機(jī)→打碼機(jī)之間，機(jī)器人一次性抓取 2 件，4 s 完成上料；測(cè)量完成即根據(jù) OK/NG 信號(hào)分別放入“合格道"與“返修道"。
節(jié)拍分解
上料 0 s → 零位找正 1 s → 嚙合旋轉(zhuǎn) 2.2 s → 數(shù)據(jù)處理 0.5 s → 下料 0.3 s = 總計(jì) 4 s。
測(cè)量結(jié)果
對(duì) 300 件斜齒輪（m=1.0，z=58，β=18°）連續(xù)測(cè)量：
Fi″ 均值 18 µm，3σ 重復(fù)性 3.2 µm；
偏心量與后續(xù) NVH 臺(tái)架相關(guān)系數(shù) R=0.87，實(shí)現(xiàn)線旁替代部分臺(tái)架試驗(yàn)；
全年減少線外抽檢 1.2 萬(wàn)人次，
六、結(jié)語(yǔ)
CVT 斜齒輪的 NVH 容錯(cuò)窗口正被主機(jī)廠壓縮到微米級(jí)。GTR-4LS 用 34 kg 的桌面體積，把 0.1 µm 級(jí)雙面嚙合精度嵌入 4 s 節(jié)拍，讓“每一顆齒輪在進(jìn)裝配線前就完成實(shí)驗(yàn)室級(jí)體檢"成為現(xiàn)實(shí)。對(duì)于準(zhǔn)備導(dǎo)入 100 % 全檢的汽車(chē)動(dòng)力總成工廠，它既是守住質(zhì)量門(mén)的“快檢哨兵"，也是降低后端 NVH 返修的“利潤(rùn)保險(xiǎn)"。

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