【正文】 直線在空間的夾角為： ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? 21121121111???????????????????????????????????????yyyyxxxxLyyyyxxxxa r c t g? 而根據(jù)所要求的平行度所夾的最大角為 Larctg ??? 如所測得的角 ???? 則連桿為合格品，否則為不合格品。根據(jù)圓與直線交點的關(guān)系得出偏心量 x? ， y? 。 根據(jù)設計的要求，選用非接觸測量方式，并使用電容式傳感器，傳感器如圖所示： 圖 51 傳感器結(jié)構(gòu)示意圖 本傳感器的工作原理式以被測連桿圓孔為一極板，另一極板在傳感器上，當傳感器在側(cè)頭的帶動下伸入孔內(nèi)時，由于孔的平行度存在誤差，必然會引起傳感器上的極板和孔的內(nèi)壁之間的距離的變化，從而引起傳感器電容兩極板之間電壓的變化。 CD4051 的引腳圖如下： 圖 46 CD4051 引腳圖 圖中 INH 為片選信號，低電平有效， C、 B、 A 為通道選擇信號， COM 為公共端，多路輸入信號 S0～ S7被 C、 B、 A 選中者，由 COM 端輸出。 AD574 啟動過程： CS=0， CE=1， R/C=0 時，啟動轉(zhuǎn)換 12位轉(zhuǎn)換， A＝ 1 時，啟動 8 位轉(zhuǎn)換。 STS：狀態(tài)輸出。 AD574 引腳如下圖： 引腳說明： A 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)長度選擇 A＝ 0時啟動 12 位轉(zhuǎn)換， A＝ 1時， 8 位轉(zhuǎn)換。 它有如下幾個特點： ①三種供電電源， +5V和兩種正負電源，采用的標準電壓值為 12V 或 15V。由于脈沖分配器的輸出功率小，必須將其輸出信號放大產(chǎn)生足夠大的功率，才能驅(qū)動電機正常運轉(zhuǎn)。本設計使用軟件脈沖分配器，軟件脈沖分配器用軟件編程方法來實現(xiàn)步進電機驅(qū)動電器。 ④能實現(xiàn)電壓隔離。 （ 3）步進電機的接口技術(shù) 27 步進電機與微機的接口包括硬件接口和相應的軟件接口，這里只設計硬件硬件接口。 26 圖 44 鍵盤接口原理圖 （ 2） LED 顯示器接口 在微機控制系統(tǒng)中， LED 顯示控制方法有兩種：一 種是靜態(tài)顯示控制，一種是動態(tài)顯示控制，本設計采用動態(tài)顯示控制，因為動態(tài)顯示控制硬件電路一般較為簡單，動態(tài)系統(tǒng)控制是采用掃描方式。行掃描法的原理是：計算機向行線輸出信號使所有行線置低電平“ 0”并由鎖存器存儲，然后輸入列信號，若某列有鍵按下，則該引線必為低電平“ 0”。 (4)RESH—— 復位信號，高電平有效，它清除控制寄存器和置所有端口到輸入方式。 8255A 的工作方式可由 CPU 用 I/O 指令輸出一個控制字到 8255A 的控制字寄存器來選擇這個控制字，可以分別選擇端口 A 和端口 B 的工作方式，端口 C分成兩部分，上半部分隨端口 A，下半部分隨端口 B，端口 A 有方式 0、 2三種，而端口 B只能工作方式 0 和 1。每一個端口都是 8 位，都可以選擇作為輸入或輸出。 在接口電路中要有輸入輸出數(shù)據(jù)的鎖存器和緩沖器；要有狀態(tài)和控制命令的寄存器，以便于 CPU 與接口電路之間用應答方式來交換信息，也便于接口電路與外設間傳送信息，接口電路中不要有端口的譯碼和控制電路以及為了 CPU用中斷方式交換信息所需的中斷請示觸發(fā)器，中斷屏蔽觸發(fā)器，這樣才能解決CPU 的驅(qū)動能力問題，時序的配合 問題和實現(xiàn)各種控制， CPU 能正確地可靠地與外設交換信息。 (2)數(shù)據(jù)線的連接。 (2)主存儲的 RAM， ROM 必須要占據(jù)合 理的地址空間，并通過適當?shù)碾娐愤M行控制。存儲器容量越大，則記憶的信息越多，計算機功能越強。 存儲器選擇及與 CPU接口技術(shù) 存儲器是計算機系統(tǒng)的一個非常重要的組成部分。 復位信號。正沿觸發(fā)。 Intel8088 引腳及功能 地址 /數(shù)據(jù)復用腳，雙向，三態(tài)。 Intel8088 可工作在最小模式或最大模式。 8088 采用矢量型中斷結(jié)構(gòu)。 19 第 4 章 連桿平行度測量儀中的微機應用及其接口技術(shù) 測量儀中微處理器 8088 介紹 8088 是 Intel 公司推出的面向字符處理的 16 位處理器。 （ 2）液壓閥的選擇 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大的流量，選擇有型的產(chǎn)品的閥，溢流閥按泵的最大的流量選取。 （ 1）油泵的選擇 1）確定油泵的最大的工作壓力 根據(jù)設計要求由于是測連桿的平行度，工件與測 頭不接觸，夾具所施加的加緊力只需保證工件不移動即可，不可使工件變形超出允許范圍即可，故設 P1＝ 200N 則活塞作用力 P＝ P1/? ? —— 考慮各種損失的有效系數(shù)，本設計取 ? ＝ 則 NP ?? ? ?cmPpD ? 根據(jù)常規(guī)油缸的系列，選擇 D=45cm 則油缸的工作壓力 M P aDpp 22222 ??????????????? 則油泵的最大工作壓力 ???? PPPp 本設計中取 ? ?? aMpP 17 則 Pp＝ +＝ 2）確定泵的流量 Qp ? ?? ?smQKQ p /3m a x?? K—— 系統(tǒng)泄油系數(shù)。 反應式步進電機的工作原理與反應式同步電機一樣，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動力矩是靠定子磁極與轉(zhuǎn)子間的磁極和切向分力產(chǎn)生的，當定子上 A 相繞組通電時，由于磁場力使磁組減少，因此轉(zhuǎn)子上離 A 相磁極相對的位置，當 A 相斷電，受 B相繞組所建立的磁場影響最大時，轉(zhuǎn)子齒 2和 4在磁場力的作用下，逆時針轉(zhuǎn)到和 B相磁極相對的位置，即轉(zhuǎn)子前進一步。所以步進電機可廣泛應用于數(shù)模轉(zhuǎn)換，速度控制和位置控制系統(tǒng)中，是開環(huán)控制系統(tǒng)中的理想執(zhí)行元件。 （ 2） 穩(wěn)定運行時的轉(zhuǎn)速與控制脈沖的頻率有嚴格的對應關(guān)系。 cm2） 電機軸的轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略，則 ? ? 5022????????????????????????dJ （ kg （ 4） 噪聲低。由于電動機轉(zhuǎn)速一般較高，而機械系統(tǒng)的移動速度有時不能太高，變化范圍不能太大，故往往用齒輪傳動裝置將電動機輸出軸的高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為負載軸的低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。 (b)防護罩：防護罩有錐形套管，伸縮管，也有折疊式的防護罩。 滾珠絲杠的潤滑及防護 （ 1） 潤滑 使用潤滑劑可以提高滾珠絲杠的耐磨性和傳動效率，潤滑劑有固體和液體兩種，液 體潤滑可用 20 號或 30 號機油， 90～ 180 號透平油或 140 號主軸油。 （ 2） 一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承 這種安裝用于滾珠絲杠較長時，一端裝止推軸承固定外，另一端再裝向心球軸承，這時需注意止推軸承 要遠離熱源和絲杠上的常用段，以減小絲杠變形的影響。在絲杠和螺母上加工有弧型的螺絲槽，當它們套在一起是形成了螺絲滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠，當絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)時，兩者發(fā)生軸向位移，而滾珠則沿滾道滾動，螺母螺絲槽兩端用回珠管連接，使?jié)L珠能周而復始的循環(huán)，采用滾珠絲杠提高了機構(gòu)的效率和傳動精度，所以一般精度較高的系統(tǒng)中采用滾珠絲杠來傳動。對步進電機驅(qū)動的系統(tǒng)尤其如此，此外，還可以用合理的預緊力來夾緊以消除滾珠絲杠螺母副的軸向傳動間隙，是支撐絲杠的軸承預緊以提高支撐的結(jié)構(gòu)剛度，這些措施有利于提高傳動精度。為此，在設計進給系統(tǒng)時，充分注意減少摩擦，提高傳動精度和剛度，消除傳動間隙，以及減少運動件的慣性。 Pro/WELDINGTM 參數(shù)化的定義焊接裝配體中的對接要求，使用戶很容易的確認焊接點，避免裝配零件與焊接點之間發(fā)生干涉，在文件編制和制造中消除錯誤成本。 Pro/NOTEBOOK 以“自頂向下”的方式對產(chǎn)品的開發(fā)過程進行管理，同時對復雜產(chǎn)品設計過程中涉及的多項任務自動分配，來增強工程的生產(chǎn)效率。裝配體可以按不同的詳細程度來表示，從而使工程人員可以對某些特定部件或者子裝配體進行研究，同時在整個產(chǎn)品中使設計意圖保持不變。 Pro/NETWORK ANIMTOR 通過把動畫中的幀頁分散給網(wǎng)絡中的多個處理器來 8 進行渲染，大大的加快了動畫的產(chǎn)生過程。高級的功能支持大型復雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預先設置很容易的進行修改。 主要特性 全相關(guān)性： Pro/ENGINEER 的所有模塊都是全相關(guān)的。 (六 )數(shù)據(jù)交換 (Geometry Translator)模塊 在實際中還存在一些別的 CAD 系統(tǒng)，如 UGⅡ、 EUCLID、 CIMATRTON、 MDT等，由于它們門戶有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對方所識別。它就像 PRO/E 家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務模塊。東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術(shù)，受到了嚴厲的制裁。 包括： PRO/FEM（有限元分析）、 PRO/MECHANICA CUSTOMLOADS（自定義載荷輸入）、 PRO/MECHANICA EQUATIONS（第三方仿真程序連接）、 PRO/MECHANICA MOTION（指定環(huán)境下的裝配體運動分析）、 PRO/MECHANICA THERMAL（熱分析）、PRO/MECHANICA TIRE MODEL（車輪動力仿真）、 PRO/MECHANICA VIBRATION（震動分析）、 PRO/MESH（有限元網(wǎng)格劃分）。機械零件的內(nèi)部變化情況是難以知曉的。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨立使用，又能與其它實體建模模塊結(jié)合起來使用，它支持 GB、 ANSI、 ISO 和 JIS 等標準。隨著人們生活水平的提高，對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。事實上， PRO/E 后階段的各個工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實體建模所生成的數(shù)據(jù)。 PRO/ENGINEER 共有六大主模塊，下面我把它們逐一介紹一下。如果您是一位結(jié)構(gòu)或工程設 5 計師，利用該軟件，不但可建立零 件模型，還可輕松建立部件、整機的裝配模型，還可對設計的產(chǎn)品在計算機上預先進行動態(tài)、靜態(tài)分析，裝配干涉檢驗，甚至進行運動仿真，今您的設計不僅快速高效，而且天衣無縫，一次成功。 Pro／ENGINEER 總的設計思想體現(xiàn)了 MDA(Mechanical Design Automation)軟件的新發(fā)展，所采用的數(shù)據(jù)比其他 MDA 軟件更具有優(yōu)越性。 PTC 的系列軟件包括了在工業(yè)設計和機械設計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 Pro/ENGINEER 產(chǎn)品介紹 1985 年， PTC 公司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。在實際生產(chǎn)中常采用放大孔徑公差帶制造，通過分組裝配滿足配合精度要求，因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。今后計算 4 機技術(shù)的發(fā)展將在圖象識別機器上看到文字和聲音認別的景象。因此，從某種意義上來說，機電一體化技術(shù)是系統(tǒng)工程學在機械、電子領(lǐng)域的應用，而機電一體化則顯示出它的應用效果。 圖 12 連桿平行度測量儀立體 3 第 2 章 機電一體化技術(shù)簡介 機電一體 化技術(shù)簡介 在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，任何一項新技術(shù)的產(chǎn)生都是各種技術(shù)互相滲透的結(jié)果。 近些年隨著我國汽車行業(yè)的快速發(fā)展，檢測技術(shù)也是突飛猛進。目前我國連桿檢測常采用兩種方法，一種是采用國產(chǎn)氣動測量儀檢測兩 端孔孔徑值，并同時測出兩者的中心距，而對平行度和交叉度則采用手工檢測方法；另一種采用進口氣動量儀直接監(jiān)測 56 個參數(shù)。包括齒輪傳動的設計及選擇，滾珠絲杠的設計及選擇，步進電機的選擇和裝置中機械系統(tǒng)的設計，有關(guān)測試系統(tǒng)的控制設計及選擇。I 摘 要 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。本設計是由機械系統(tǒng)設計和控制系統(tǒng)的設計所組成。在實際生產(chǎn)中常采用放大孔徑公差帶制造，通過分組裝配滿足配合精度要求，因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。 圖 11 連桿零件圖 連桿平行度測量儀是專門用來檢測連桿平行度的檢測設備，它避免了手工檢測可能帶來的人為因素導致的誤差，極大地提高了檢測效率，同時也提高了 2 檢測的精度。 其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 12。為了使系統(tǒng)運行達最優(yōu)化，應該是構(gòu)成系統(tǒng)的所有硬件采取最佳組合方式，為了強化機電一體化產(chǎn)品的功能從系統(tǒng)觀點出發(fā)把機械部分和 電子部分融合在一起進行通盤考慮，決定那些采用機械技術(shù)，那些采用電子技術(shù)，并通過信息傳輸與處理把兩者有機組合。目前機械技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到采用微型計算機的階段。 連桿平行度測量儀的簡介 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。要求其簡單輕便，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，且測量過程要求自動化，是機電一體化方面上的設計題目。目前已經(jīng)發(fā)布了 Pro/ENGINEER