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

發布時間： 2026-02-03　　點擊次數： 57次

CVT 斜齒輪是汽車無級變速器實現與高效的核心零件，其嚙合品質直接決定整機 NVH 與耐久。面對交付壓力，主機廠要求 100 % 線旁全檢：節拍 ≤ 7 s、重復精度 ≤ 5 µm、可自動分選并上傳 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 產線的“門口哨兵"。本文基于公開資料與實測案例，拆解其如何完成斜齒輪 100 % 線旁檢測。
一、設備定位：把實驗室精度搬到產線口
模數 0.2–2.0 mm，中心距 11–130 mm，覆蓋 CVT 斜齒輪常用區間；
雙面嚙合原理：標準母齒輪與工件在“零背隙"狀態下嚙合旋轉，軸心距變化量 = 綜合誤差，一次旋轉即可輸出徑向綜合偏差 Fi″、單齒徑向偏差 fi″、偏心量、齒側隙；
重復精度 ≤ 5 µm（實測 3.2 µm，n=30），滿足 JGMA 6 級以內判定需求
；
節拍 4–6 s（含自動上下料），可嵌入 60 JPH 生產線。
二、硬件結構：高剛性 + 微位移
花崗巖底座 + 刮削導軌
導軌平面度 ≤ 1 µm/100 mm，減少因溫度梯度造成的形變；手工刮削紋理儲油，保證高速啟停無爬行
。
0.1 µm 光柵尺 + 低測力機構
測力 200–600 g 可調，斜齒輪螺旋角產生的軸向分力由雙向彈簧平衡，避免“假誤差"
。
自動偏心補正軸
內置 0.1 N·m 步進電機，可在 0.3 s 內完成標準齒輪偏心補償，保證每次測量零點一致
。
斜齒輪專用母齒輪
采用 M00 級（ISO 1328-1）標準斜齒輪，螺旋角精度 ≤ ±0.005°，齒面鍍 DLC 降低磨損，壽命 > 50 萬次。
三、軟件與接口：一鍵完成“測量-判定-上傳"
測量倍率 50×–5000× 自動切換，可放大顯示“單齒缺陷"或“全齒趨勢"；
內置 JGMA、AGMA、DIN、新 JIS 判定庫，可自定義 CVT 企業內控標準；
輸出 EtherNet/IP 協議，OK/NG 信號、Fi″、fi″、偏心值實時寫入 MES，追溯碼與工件激光打碼一一對應；
圓圖、直角坐標、偏心分離三種報告模式，可自動保存 10 年。
四、線旁集成方案（豐田 CVT 案例）
布局
GTR-4LS 置于清洗機→打碼機之間，機器人一次性抓取 2 件，4 s 完成上料；測量完成即根據 OK/NG 信號分別放入“合格道"與“返修道"。
節拍分解
上料 0 s → 零位找正 1 s → 嚙合旋轉 2.2 s → 數據處理 0.5 s → 下料 0.3 s = 總計 4 s。
測量結果
對 300 件斜齒輪（m=1.0，z=58，β=18°）連續測量：
Fi″ 均值 18 µm，3σ 重復性 3.2 µm；
偏心量與后續 NVH 臺架相關系數 R=0.87，實現線旁替代部分臺架試驗；
全年減少線外抽檢 1.2 萬人次，
六、結語
CVT 斜齒輪的 NVH 容錯窗口正被主機廠壓縮到微米級。GTR-4LS 用 34 kg 的桌面體積，把 0.1 µm 級雙面嚙合精度嵌入 4 s 節拍，讓“每一顆齒輪在進裝配線前就完成實驗室級體檢"成為現實。對于準備導入 100 % 全檢的汽車動力總成工廠，它既是守住質量門的“快檢哨兵"，也是降低后端 NVH 返修的“利潤保險"。

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