【正文】 專業(yè)綜合課程設(shè)計 設(shè)計說明書 設(shè)計題目： 大型齒輪漸開線齒形誤差在位測量儀 姓 名： （軟件） （機械） （光電） 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 4 班 年 級： 2020 級 指導(dǎo)教師： 輔導(dǎo)教師： 起止時間： 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 級測控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 I 摘要 齒輪檢測技術(shù)在齒輪制造中占有重要的地位，沒有先進的檢測技術(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)的提高和對其傳動性能、精度、壽命等方面的要求越來越來高，齒輪檢測技術(shù)一直在不斷地研究與提高。針對大型齒輪齒行誤差的測量，采用機械、光電、計算機一體化在線測量，在總體設(shè)計中闡述了大齒輪在位測量系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)組成的各個部分，在關(guān)鍵的機械裝置的設(shè)計中提出了坐標(biāo)統(tǒng)一的思想，采用了高精度的定位方法，根據(jù)測量頭所采集的齒輪誤差信息，通過光電系統(tǒng)對測量頭信號的調(diào)理，完成了實際齒輪齒廓的測量 ，軟件子系統(tǒng)的設(shè)計是基于 Visual C++，構(gòu)件了測控系統(tǒng)人機交互平臺，實現(xiàn)了誤差的自動采集、處理、存儲、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 定位 2020 級測控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 II 目錄 摘要 ............................................................................................................................ I 目錄 ........................................................................................................................... II 1 專業(yè)綜合課程設(shè)計設(shè)計任務(wù)書 ........................................................................ VIII 2 總體設(shè)計 ............................................................................................................... 1 引言 ............................................................................................................ 1 設(shè)計任務(wù)分析與創(chuàng)新點構(gòu)思 .................................................................... 1 設(shè)計任務(wù)的分析包括以下內(nèi)容 ...................................................... 1 在具體的儀器設(shè)計中應(yīng)注意的問題 ............................................. 2 創(chuàng)新 點構(gòu)思 ..................................................................................... 3 大型齒輪漸開線齒形誤差在位檢測的主要方法 .................................... 4 直角坐標(biāo)法 ..................................................................................... 4 標(biāo)準(zhǔn)漸開線法 ................................................................................. 4 直線基準(zhǔn)法 ..................................................................................... 4 本次設(shè)計原理選擇及選其的理由 ................................................. 5 大型齒輪漸開線齒形誤差在位檢測系統(tǒng)工作原理的選擇 .................... 5 直線基準(zhǔn)法的基本原理 ................................................................. 5 理論漸開線數(shù) 學(xué)模型 ..................................................................... 6 定位球球心相對于齒輪軸心位置 ................................................ 10 測量頭坐標(biāo)計算的數(shù)學(xué)模型 ........................................................ 11 測量系統(tǒng)的設(shè)計 ...................................................................................... 12 總體功能結(jié)構(gòu)規(guī)劃 ........................................................................ 12 機械子系統(tǒng)功能實現(xiàn) .................................................................... 12 光電子系統(tǒng)功能實現(xiàn) .................................................................... 13 測量系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) ........................................................................ 14 測控儀器設(shè)計原則的考慮 ....................................................................... 15 阿貝原則 ....................................................................................... 15 變形最小原則 ............................................................................... 16 測量鏈最短原則 ........................................................................... 16 2020 級測控技術(shù)與儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 III 坐標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 ........................................................................ 16 精度匹配原則 ................................................................................ 17 經(jīng)濟原則 ........................................................................................ 17 測控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與儀器指標(biāo)的確定 ........................................... 17 測量頭在 X 方向的行程 ............................................................... 17 測量頭在 Y 方向的行程 .............................................................. 18 定位球直徑的選擇 ....................................................................... 18 定位球行程長度的缺點 ............................................................... 20 測控儀器造型設(shè)計 .................................................................................. 20 造型要求 ....................................................................................... 20 裝飾方面 ....................................................................................... 21 大型齒輪漸開線齒形誤差在位測 量儀的整體設(shè)計 .............................. 21 大型齒輪漸開線齒形誤差在位測量儀的整體架構(gòu)： ................ 21 大型齒輪漸開線齒形誤差在位測量儀的工作過程： ................ 22 3 精度設(shè)計 ............................................................................................................. 23 精度設(shè)計 ................................................................................................... 23 誤差分析 ................................................................................................... 23 4 機械子系統(tǒng) ......................................................................................................... 26 機械結(jié)構(gòu)的原理及功能 ........................................................................... 26 機械系統(tǒng)的定位 ............................................................................ 26 測量頭 Y 方向的運動 ................................................................... 26 X 軸方向誤差信號的傳遞 ............................................................ 27 定位機構(gòu)（定位球）的設(shè)計 .................................................................. 27 總體要求 ....................................................................................... 27 定位球直徑的計算與選擇 ........................................................... 28 定位球定位中心的確定 ............................................................... 30 定位球跨距以 及定位臂長的確定 ............................................... 30 誤差傳遞機構(gòu)的設(shè)計 ..........