【正文】 成 績 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 測控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 2 專業(yè)綜合課程設(shè)計設(shè)計說明書 撰寫要求 1. 整理提綱，與指導(dǎo)教師討論設(shè)計說明書的撰寫內(nèi)容； 2. 設(shè)計說明書應(yīng)在設(shè)計工作的基礎(chǔ)上獨立完成，嚴(yán)禁抄襲，以便培養(yǎng)良好的學(xué)術(shù)道德； 3. 設(shè)計說明書內(nèi)容包括：摘要、目錄（標(biāo)題及頁次）、設(shè)計任務(wù)書、 總體設(shè)計（設(shè)計任務(wù)分析與創(chuàng)新點的構(gòu)思、測控儀器若干設(shè)計原則的考慮、測控儀器若干設(shè)計原理的討論、測控儀器工作原理的選擇和系統(tǒng)設(shè)計 、 測控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的確定 、 測控儀器 造型設(shè)計） 、 精度設(shè)計 、 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計、光電系統(tǒng)設(shè)計、軟件系統(tǒng)設(shè)計、精度分析、設(shè)計小結(jié)及參考文獻(xiàn)； 4. 設(shè)計說明書應(yīng)按教師推薦的格式書寫，要求文字簡明、通順，盡量使用專業(yè)術(shù)語； 5. 說明書的內(nèi)容應(yīng)以計算內(nèi)容為基礎(chǔ)，參數(shù)的最后選擇應(yīng)符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)； 6. 設(shè)計說明書中的相關(guān)計算內(nèi)容應(yīng)列出計算公式，標(biāo)注出處、單位，寫出簡短的分析結(jié)論； 7. 為了清楚說明計算內(nèi)容，應(yīng)附必要的插圖和簡圖。在簡圖中對主要零件應(yīng)統(tǒng)一編號、以便在計算中和分析中引用； 8. 全部設(shè)計中所使用的參量符號和標(biāo)注，必須前后一致，各參量的數(shù)值應(yīng)標(biāo)注單位（采用國際單位）； 9. 設(shè) 計說明書文中和文后要標(biāo)注和著錄參考文獻(xiàn)，標(biāo)注和著錄參考文獻(xiàn)的方法參考中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 7714—87《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》。 20xx 年 12 月第一稿 20xx 年 12 月修改 20xx 年 12 月第二次修改 20xx 年 1 月第三次修改 20xx 年 1 月第四次修改 測控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 3 摘 要 齒輪檢測技術(shù)在齒輪制造中占有重要地位，沒有先進(jìn)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高，齒輪檢測技術(shù)一直在不斷的研究和提高。 本文介紹一種基于采用測量頭直線運(yùn)動軌跡做基準(zhǔn)在位測量大齒輪漸開線齒形誤差方法，采用機(jī)械、光電、計算機(jī)一體化設(shè)計的一種儀器。簡要敘述了測量系統(tǒng)的原理、各部分組件結(jié)構(gòu)、特點以及精度分析。 設(shè)計過程包含 測量儀 的機(jī)械系統(tǒng)、電路系統(tǒng)以及軟件系統(tǒng)三部分的設(shè)計。在關(guān)鍵的機(jī)械裝置的設(shè)計中提出了坐標(biāo)統(tǒng)一的思想，提高了測量系統(tǒng)的精度，通過建立定位球的直徑與定位球同齒廓在切點的端面壓力角之間的公式，得到定位球直徑與齒輪軸心之間的位置關(guān)系和定位球精確的定位關(guān)系，大大提高了儀器的定位精度；通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動測量頭沿齒面運(yùn)動，電路系統(tǒng)對 電感傳感器所 采集的齒形誤差信號進(jìn)行采樣和處理，通過 PCI 總線接口芯片把信號送入計算機(jī)；軟件子系統(tǒng)的設(shè)計是基于 Visual C++，構(gòu)建了測控系統(tǒng)人機(jī)交互平臺，實現(xiàn)對齒形誤差信號的自動采集、處理、存儲、顯示、打印。 關(guān)鍵詞 大型齒輪 齒形誤差 直線基準(zhǔn) 在位檢測 計算機(jī)輔助設(shè)計 測控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 4 目 錄 設(shè)計說明書 .................................................................................................... 1 摘 要 ........................................................................................................ 3 目 錄 .......................................................................................................... 4 組員分工和完成情況 ..................................................................................... 6 1 設(shè)計任務(wù)書 ................................................................................................ 1 2 總體設(shè)計 .................................................................................................... 2 總體說明 .......................................................................................... 2 基本概念 .......................................................................................... 2 齒形誤差的測量方法的確定 ............................................................ 4 直線基準(zhǔn)法的測量原理 ................................................................... 6 測控儀器設(shè)計原則的考慮 .............................................................. 11 測控儀器系統(tǒng)的設(shè)計 ..................................................................... 13 測控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的確定 ................................... 16 造型設(shè)計 ........................................................................................ 17 總結(jié) ............................................................................................... 17 3 精度設(shè)計與誤差分配 ............................................................................. 18 精度設(shè)計 ........................................................................................ 18 誤差 分配 ........................................................................................ 18 4 機(jī)械子系統(tǒng)的設(shè)計 ................................................................................. 19 總體說明 ........................................................................................ 19 誤差傳遞機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ..................................................................... 19 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計 ............................................................................ 28 導(dǎo)軌的設(shè)計 .................................................................................... 31 驅(qū)動絲桿的設(shè)計 ............................................................................ 37 電機(jī)的選擇 .................................................................................... 44 聯(lián)軸器的選擇 ................................................................................ 44 箱體的設(shè)計 .................................................................................... 45 5 光電系統(tǒng)設(shè)計 ......................................................................................... 48 引言 ............................................................................................... 48 電路系統(tǒng)性能要求分析 ................................................................. 48 總體設(shè)計 ........................................................................................ 49 光電系統(tǒng)原理實現(xiàn) ......................................................................... 50 電感傳感器及其信號處理電路 ...................................................... 50 光柵位移傳感器 ............................................................................ 57 信號處理 ........................................................................................ 60 控制及驅(qū)動電路 ............................................................................ 65 PCI 總線及接口技術(shù) ...................................................................... 73 測控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計 5 6 軟件系統(tǒng)設(shè)計 ......................................................................................... 84 前言 ............................................................................................. 85 軟件系統(tǒng)的設(shè)計原理 ..................................................................... 85 系統(tǒng)初始化 .................................................................................... 87 實驗數(shù)據(jù)的生成 ............................................................................ 90 齒形誤差的計算 ............................................................................ 92 硬件接口 .....................................