【正文】 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 設(shè)計(jì)題目： 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x 姓 名： （軟件） （機(jī)械） （光電） 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 4 班 年 級(jí)： 2020 級(jí) 指導(dǎo)教師： 輔導(dǎo)教師： 起止時(shí)間： 2020 年 12 月 20 日 – 2020 年 01 月 14 日 重慶大學(xué)光電工程學(xué)院 2020 年 1 月2020 級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) I 摘要 齒輪檢測(cè)技術(shù)在齒輪制造中占有重要的地位，沒(méi)有先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和儀器，不可能制造出性能優(yōu)良、高質(zhì)量、高精度的齒輪。伴隨著齒輪制造技術(shù)的提高和對(duì)其傳動(dòng)性能、精度、壽命等方面的要求越來(lái)越來(lái)高，齒輪檢測(cè)技術(shù)一直在不斷地研究與提高。針對(duì)大型齒輪齒行誤差的測(cè)量，采用機(jī)械、光電、計(jì)算機(jī)一體化在線測(cè)量，在總體設(shè)計(jì)中闡述了大齒輪在位測(cè)量系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)組成的各個(gè)部分，在關(guān)鍵的機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)中提出了坐標(biāo)統(tǒng)一的思想，采用了高精度的定位方法，根據(jù)測(cè)量頭所采集的齒輪誤差信息，通過(guò)光電系統(tǒng)對(duì)測(cè)量頭信號(hào)的調(diào)理，完成了實(shí)際齒輪齒廓的測(cè)量 ，軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于 Visual C++，構(gòu)件了測(cè)控系統(tǒng)人機(jī)交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了誤差的自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)、顯示、打印。 關(guān)鍵字 ：大型齒輪 齒形誤差 直線基準(zhǔn)法 在位檢測(cè) 定位 2020 級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) II 目錄 摘要 ............................................................................................................................ I 目錄 ........................................................................................................................... II 1 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)書 ........................................................................ VIII 2 總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 1 引言 ............................................................................................................ 1 設(shè)計(jì)任務(wù)分析與創(chuàng)新點(diǎn)構(gòu)思 .................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù)的分析包括以下內(nèi)容 ...................................................... 1 在具體的儀器設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 ............................................. 2 創(chuàng)新 點(diǎn)構(gòu)思 ..................................................................................... 3 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位檢測(cè)的主要方法 .................................... 4 直角坐標(biāo)法 ..................................................................................... 4 標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線法 ................................................................................. 4 直線基準(zhǔn)法 ..................................................................................... 4 本次設(shè)計(jì)原理選擇及選其的理由 ................................................. 5 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位檢測(cè)系統(tǒng)工作原理的選擇 .................... 5 直線基準(zhǔn)法的基本原理 ................................................................. 5 理論漸開(kāi)線數(shù) 學(xué)模型 ..................................................................... 6 定位球球心相對(duì)于齒輪軸心位置 ................................................ 10 測(cè)量頭坐標(biāo)計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 ........................................................ 11 測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 12 總體功能結(jié)構(gòu)規(guī)劃 ........................................................................ 12 機(jī)械子系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) .................................................................... 12 光電子系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) .................................................................... 13 測(cè)量系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) ........................................................................ 14 測(cè)控儀器設(shè)計(jì)原則的考慮 ....................................................................... 15 阿貝原則 ....................................................................................... 15 變形最小原則 ............................................................................... 16 測(cè)量鏈最短原則 ........................................................................... 16 2020 級(jí)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) III 坐標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ........................................................................ 16 精度匹配原則 ................................................................................ 17 經(jīng)濟(jì)原則 ........................................................................................ 17 測(cè)控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與儀器指標(biāo)的確定 ........................................... 17 測(cè)量頭在 X 方向的行程 ............................................................... 17 測(cè)量頭在 Y 方向的行程 .............................................................. 18 定位球直徑的選擇 ....................................................................... 18 定位球行程長(zhǎng)度的缺點(diǎn) ............................................................... 20 測(cè)控儀器造型設(shè)計(jì) .................................................................................. 20 造型要求 ....................................................................................... 20 裝飾方面 ....................................................................................... 21 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位測(cè) 量?jī)x的整體設(shè)計(jì) .............................. 21 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x的整體架構(gòu)： ................ 21 大型齒輪漸開(kāi)線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x的工作過(guò)程： ................ 22 3 精度設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 23 精度設(shè)計(jì) ................................................................................................... 23 誤差分析 ................................................................................................... 23 4 機(jī)械子系統(tǒng) ......................................................................................................... 26 機(jī)械結(jié)構(gòu)的原理及功能 ........................................................................... 26 機(jī)械系統(tǒng)的定位 ............................................................................ 26 測(cè)量頭 Y 方向的運(yùn)動(dòng) ................................................................... 26 X 軸方向誤差信號(hào)的傳遞 ............................................................ 27 定位機(jī)構(gòu)（定位球）的設(shè)計(jì) .................................................................. 27 總體要求 ....................................................................................... 27 定位球直徑的計(jì)算與選擇 ........................................................... 28 定位球定位中心的確定 ............................................................... 30 定位球跨距以 及定位臂長(zhǎng)的確定 ............................................... 30 誤差傳遞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..........