【正文】 為參變量。該圓稱為漸開線的基圓，其半徑用 br 表示；直線 NK 稱為漸開線的發(fā)生線，角 k? 稱為漸開線 AK 段的展角。在儀器設(shè)計(jì)中必須考慮得原則有：阿貝原則、最小變形原則、測(cè)量鏈最短原則、坐標(biāo)基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、精度匹配原則、經(jīng)濟(jì)原則、造型原則。測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 設(shè)計(jì)題目 ： largescale gears’involute profile error measuring machine with a straight line basis(大型齒輪漸開線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x ) 設(shè)計(jì)要求： ① 設(shè)計(jì)大型齒輪漸開線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小，測(cè)量鏈短； ② 被測(cè)齒輪參數(shù) ：模數(shù) 8?nm ,齒數(shù) 90Z? ,精度 4 級(jí)及其以下； ③ 實(shí)現(xiàn)誤差數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)、顯示、打印輸出專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)檢測(cè)參數(shù)； ④ 齒形誤差。 軟件子系統(tǒng)設(shè)計(jì)：軟件小組完成 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 7 吳衛(wèi)馨：設(shè)計(jì)軟件結(jié)構(gòu)框圖、軟件系統(tǒng)功能框圖、測(cè)量系統(tǒng)軟總體流程、系統(tǒng)主軟件編寫、各子系統(tǒng)模塊框圖、完成軟件界面及相關(guān)人機(jī)界面的設(shè)計(jì)、精度分析、編寫報(bào)告。 4 電氣子系統(tǒng)設(shè)計(jì)：電氣小組完成 蔣 波：總體設(shè)計(jì)模塊流程圖，光柵位移傳感器原理及選擇、信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)、細(xì)分判向、采樣及正反計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)、總電路原理圖繪制、 PCB 板制作、精度分析、編寫報(bào)告。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，提高了測(cè)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(diǎn)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(dòng)測(cè)量頭沿齒面運(yùn)動(dòng)，電路系統(tǒng)對(duì) 電感傳感器所 采集的齒形誤差信號(hào)進(jìn)行采樣和處理，通過 PCI 總線接口芯片把信號(hào)送入計(jì)算機(jī)；軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于 Visual C++，構(gòu)建了測(cè)控系統(tǒng)人機(jī)交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)齒形誤差信號(hào)的自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)、顯示、打印。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越高，齒輪檢測(cè)技術(shù)一直在不斷的研究和提高。成 績(jī) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 大型齒輪漸開線齒形誤差在位測(cè)量?jī)x 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 2 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書 撰寫要求 1. 整理提綱，與指導(dǎo)教師討論設(shè)計(jì)說明書的撰寫內(nèi)容； 2. 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)在設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)上獨(dú)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(jì)說明書內(nèi)容包括：摘要、目錄（標(biāo)題及頁次）、設(shè)計(jì)任務(wù)書、 總體設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)任務(wù)分析與創(chuàng)新點(diǎn)的構(gòu)思、測(cè)控儀器若干設(shè)計(jì)原則的考慮、測(cè)控儀器若干設(shè)計(jì)原理的討論、測(cè)控儀器工作原理的選擇和系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、 測(cè)控系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與技術(shù)指標(biāo)的確定 、 測(cè)控儀器 造型設(shè)計(jì)） 、 精度設(shè)計(jì) 、 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、精度分析、設(shè)計(jì)小結(jié)及參考文獻(xiàn)； 4. 設(shè)計(jì)說明書應(yīng)按教師推薦的格式書寫，要求文字簡(jiǎn)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(jì)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(jì)說明書中的相關(guān)計(jì)算內(nèi)容應(yīng)列出計(jì)算公式，標(biāo)注出處、單位，寫出簡(jiǎn)短的分析結(jié)論； 7. 為了清楚說明計(jì)算內(nèi)容，應(yīng)附必要的插圖和簡(jiǎn)圖。 本文介紹一種基于采用測(cè)量頭直線運(yùn)動(dòng)軌跡做基準(zhǔn)在位測(cè)量大齒輪漸開線齒形誤差方法，采用機(jī)械、光電、計(jì)算機(jī)一體化設(shè)計(jì)的一種儀器。 關(guān)鍵詞 大型齒輪 齒形誤差 直線基準(zhǔn) 在位檢測(cè) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 4 目 錄 設(shè)計(jì)說明書 .................................................................................................... 1 摘 要 ........................................................................................................ 3 目 錄 .......................................................................................................... 4 組員分工和完成情況 ..................................................................................... 6 1 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ................................................................................................ 1 2 總體設(shè)計(jì) .................................................................................................... 2 總體說明 .......................................................................................... 2 基本概念 .......................................................................................... 2 齒形誤差的測(cè)量方法的確定 ............................................................ 4 直線基準(zhǔn)法的測(cè)量原理 ................................................................... 6 測(cè)控儀器設(shè)計(jì)原則的考慮 .............................................................. 11 測(cè)控儀器系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..................................................................... 13 測(cè)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(jì) ........................................................................................ 17 總結(jié) ............................................................................................... 17 3 精度設(shè)計(jì)與誤差分配 ............................................................................. 18 精度設(shè)計(jì) ........................................................................................ 18 誤差 分配 ........................................................................................ 18 4 機(jī)械子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................. 19 總體說明 ........................................................................................ 19 誤差傳遞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ..................................................................... 19 定位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................ 28 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) .................................................................................... 31 驅(qū)動(dòng)絲桿的設(shè)計(jì) ............................................................................ 37 電機(jī)的選擇 .................................................................................... 44 聯(lián)軸器的選擇 ................................................................................ 44 箱體的設(shè)計(jì) .................................................................................... 45 5 光電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................... 48 引言 ............................................................................................... 48 電路系統(tǒng)性能要求分析 ................................................................. 48 總體設(shè)計(jì) ........................................................................................ 49 光電系統(tǒng)原理實(shí)現(xiàn) ......................................................................... 50 電感傳感器及其信號(hào)處理電路 ...................................................... 50 光柵位移傳感器 ............................................................................ 57 信號(hào)處理 ........................................................................................ 60 控制及驅(qū)動(dòng)電路 ............................................................................ 65 PCI 總線及接口技術(shù) ...................................................................... 73 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 5 6 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................... 84 前言 ............................................................................................. 85 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理 ..................................................................... 85 系統(tǒng)初始化 ............................