【正文】 This paper is divided into three parts, the first part introduc es the purpose and signific anc e of this design, development status of this subjec t at home and abroad and the conc ept of virtual instrument, characteristic s, position and LabVIEW development environment are introduced in detail。虛擬儀器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，使網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器應(yīng)運而生，集信號采集、傳輸和處理為一體，不受地域、環(huán)境的限制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，齒輪測量技術(shù)發(fā)展的也越來越快。現(xiàn)代齒輪測量技術(shù)正向自動化方向轉(zhuǎn)變。 本文主要分為三大部分，第一部分介紹了本次設(shè)計的目的 及意義、該課題國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及虛擬儀器的概念、特點、組成并詳細地介紹了 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境；第二部分介紹了齒輪各項測量參數(shù)的基本原理和方法，并在虛擬儀器的基礎(chǔ)上設(shè)計出齒輪測量儀；第三部分介紹了齒輪測量儀內(nèi)部的程序及測量結(jié)果動態(tài)顯示曲線。 the second part introduc es the basic princ iple and the method of parameter for the measurement of gear, and on the basis of virtual instrument design of gear measuring mac hine。而虛擬儀器行業(yè)快速發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)又可以與測量儀相結(jié)合，恰恰滿足了現(xiàn)代社會的需求，基 于 Labview 的齒輪測量儀也就應(yīng)運而生。齒輪測量儀可測量漸開線圓柱齒輪的齒廓偏差、螺旋線偏差、齒距偏差。隨著我國測量儀器行業(yè)不斷的發(fā)展，在許多重大科技領(lǐng)域中取得了創(chuàng)造性進展，不斷迅速的發(fā)展，使我國的測量儀器儀器的可靠性和穩(wěn)定性有了長足的進步。因為市場（如制造行業(yè)）對齒輪測量精度要求更高，所以齒輪測量精度項目也應(yīng)不斷有所 發(fā) 展 ， 齒 輪 測 量 儀 器 也 應(yīng) 有所創(chuàng)新，不斷發(fā)展以適應(yīng)市場需求。輸出報告單信息全面，結(jié)果正確。虛擬儀器（ Virtual Instrument）在各項工程的不同領(lǐng)域和精密儀器行業(yè)的測量及控制的用戶中廣受歡迎，這都歸功于其直觀化的圖形編程語言。虛擬儀器技術(shù)是計算機技術(shù)和儀器技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物，是一種全新的儀器形式。隨著計算機功能的日益強大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來越強大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含 嵌入式 系統(tǒng)的儀器。 虛擬儀器的實質(zhì)是利用計算機顯示模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式輸出檢測結(jié)果；利用計算機強大的軟件功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)運算、分析和處理；利用 I/0 接口設(shè)備完成信號采集、測量與調(diào)理，從而完成各種測試功能的一種計算機儀器系統(tǒng)。而虛擬儀器面板控件是外形與實物相像的“圖標”，用戶只需選用代表某種軟件程序的圖形“控件”即 可，由計算機的鼠標“鍵擊”來對其進行操作。在以計算機為核心的硬件平臺支持下，通過軟件編程設(shè)計來實現(xiàn)儀器的功能，可以通過不同的測試功能軟件模塊的組合來實現(xiàn)多種測試功能。在國內(nèi)也有部分院校的實驗室引入了虛擬儀器系統(tǒng)。硬 件部分的功能是獲取真實世界中的被測信號；軟件部分的作用是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析、處理、顯示等功能，軟件通常用專用的虛擬儀器開發(fā)語言編寫。虛擬儀器的形式取決于實際的物理系統(tǒng)和構(gòu)成儀器的 I/O 接口的硬件類型，但都離不開計算機控制。驅(qū)動程序的實質(zhì)是為用戶提供一個用于儀器操作的較為抽象的操作函數(shù)集。 虛擬儀器的特點 虛擬儀器是計算機技術(shù)在儀器儀表領(lǐng)域的應(yīng)用所形成的一種全新的儀器設(shè)計概念，它與傳統(tǒng)儀器相比顯示出了眾多的優(yōu)點：虛擬儀器將信號分析，處理 ，顯示都通過計算機處理，充分發(fā)揮計算機的能力，使組建系統(tǒng)更加靈活簡潔，可以創(chuàng)造出功能更強的儀器；用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。 虛擬儀器實際上是一個按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 齒距偏差的測量方法 齒距是指在一個齒輪的圓柱面上，一條給定的曲線被兩個相鄰的同側(cè)齒面所截取的長度。然后，通過數(shù)據(jù)處理來求解 單個 齒距偏差 ptf 和齒距累積 總偏差 PF ，測量應(yīng)在齒高中部同一圓周上進行，這就要求保證測量基準的精度。在生產(chǎn)中，根據(jù)所用量具的結(jié)構(gòu)來確定測量基準。 齒廓偏差的測量方法 齒廓偏差是指實際齒廓偏離設(shè)計齒廓的量，在端面內(nèi)且垂直于漸開線方向的 計值。 齒廓傾斜偏差指在計值范圍內(nèi)的兩端與平均齒廓跡線相交的兩條設(shè)計齒廓跡線的距離。 通過下列函數(shù)得到 x0, y0, z0,和 r 得到關(guān)于 x0, y0, z0 的簡單線性方程， (xi, yi, zi)是給定的點， (x0, y0, z0)是未知的中點， r 是未知的半徑。螺旋線形狀偏差指實際螺旋線的兩條與平均螺旋跡線完全相同的曲線間的距離，且兩條曲線與平均螺旋跡線的距離是常數(shù)。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第三章 主程序設(shè)計及流程圖 齒輪測量儀程序流程圖 設(shè) 定 不 同 運 行 條 件進 入 副 程 序 ， 數(shù) 據(jù) 預(yù) 處 理 ， 分 別 運 行 參數(shù) 子 程 序等 待回 歸 主 程 序 ， 選 擇 不 同 參 數(shù) 及 其 評 定 結(jié)果 顯 示開 始判 斷 運 行 條 件 是 否 發(fā) 生 改 變是 否 打 印 數(shù) 據(jù) 保 存打 印 或 數(shù) 據(jù) 保存結(jié) 束是否是 程序流程如圖 3 1 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 程序運行條件及分析 傳統(tǒng)的齒輪測量儀需要操作員拿著儀器對齒 輪進行逐個逐項的進行數(shù)據(jù)采集，然后在通過計算進行數(shù)據(jù)分析與處理，十分費力耗時。 高斯曲線擬合 Vi 簡介 高斯曲線擬合子 Vi 高斯曲線擬合流程圖 螺旋線偏差測量流程圖 螺旋線偏差測量首先根據(jù)模擬出的一組數(shù)據(jù)畫出實際螺旋線跡線 ，然后河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 用最小二乘法擬合出平均螺旋線跡線，根據(jù)螺旋線偏差的定義，通過 lab v iew軟件直接用高斯曲線擬合 Vi 的方法擬合出一條曲線，然后分別平移實際螺旋線跡線到它的最大值和最小值得出兩條曲線，這兩條曲線與平均螺旋線跡線的交點即為螺旋線偏差。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 在路徑文件 2 輸入齒廓偏差測量所需數(shù)據(jù)，在程序啟動的情況下，通過齒輪測量儀進行數(shù)據(jù)處理在“ XY 圖”顯示界面顯示處理的過程，然后在輸出控件“ ffa”，“ fa”，“ f ha”顯示處理結(jié)果。 Lab v iew 和 C 語言有很多相似，其中 Cas e 結(jié)構(gòu)就類似于“ if....e ls e....”語句或“ sw itc h”語句。 事件結(jié)構(gòu)框圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第五章 齒輪測量儀測試分析報告 齒距偏差測試分析 測試的齒 距偏差數(shù)據(jù) 0 1 2 1 2 3 2 3 2 4 1 1 測試的齒距偏差處理結(jié)果 Fp：齒距偏差， f pt：齒距累積總偏差 齒廓偏差測試分析 測試的齒廓偏差數(shù)據(jù) 0 1 3 2 3 4 6 8 10 12 14 15 16 16 18 19 17 15 15 14 13 14 12 11 10 10 7 6 6 測試的齒廓偏差處理結(jié)果 ffa：齒廓形狀偏差， fa：齒廓總偏差， f h a：齒廓傾斜偏差 測試的螺旋線偏差 分析 測試的螺旋線偏差數(shù)據(jù) 5 1 0 2 1 0 5 16 16 18 22 18 16 14 16 17 22 22 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 24 24 26 20 20 測試的螺旋線偏差處理結(jié)果 ffb：螺旋線形狀偏差， fb：螺旋線總偏差，fhb：螺旋線傾斜偏差 測試的實驗數(shù)據(jù)檢驗 齒距偏差檢驗 單個 齒距偏差 ptf 是指在分度圓上，實際齒距與公稱齒距之差（用相對法測量時，公稱齒距是指所有實際齒距的平均值）。 齒廓偏差檢驗 實際齒廓跡線是從設(shè)計齒廓跡線縱坐標減去一條直線斜率縱坐標后確定的一條跡線，使得在計值范圍內(nèi)，實際齒廓跡線偏離平均齒廓跡線的偏差的平方