【正文】 一般情況下，交叉線位于片簧長(zhǎng)度二分之一處，如果轉(zhuǎn)角范圍不大，回轉(zhuǎn)中心偏移也很小，可以近似認(rèn)為是不變的。最常見(jiàn)的工作方式有單端固定和兩端固定兩種形式，本設(shè)計(jì)中的片簧屬于單端固定，其一端用螺釘固定在電感測(cè)頭部位的杠桿上，另一端靠銷連接固定在固件上。 誤差傳遞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 誤差傳遞機(jī)構(gòu)就是把測(cè)球測(cè)得的微小力放大，使電感傳感器能測(cè)量到放大后的力。 電氣子系統(tǒng)方面主要有：傳感器測(cè)量誤差， 模 /數(shù)轉(zhuǎn)換通道的誤差和采樣控制信號(hào)的誤差， A/D 轉(zhuǎn)換通道的誤差，信號(hào)處理及放大單元的信號(hào)漂移導(dǎo)致的誤差。數(shù)據(jù)采集機(jī) 構(gòu)安裝在雙 V 型密珠導(dǎo)軌副的動(dòng)導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)采用滾珠絲桿副驅(qū)動(dòng)，并利用長(zhǎng)光柵位移傳感器檢測(cè)其運(yùn)動(dòng)量。B 為浮動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)中機(jī)械子系統(tǒng)部分誤差權(quán)重較大，光電子系統(tǒng)次之，軟件子系統(tǒng)誤差權(quán)重最小。但在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，有些情況不能保證阿貝原則的實(shí)施。D 時(shí)，通過(guò)迭代可解出定位球與齒廓在切點(diǎn) K、 T 處的端面分度圓壓力角 ti? ，再將它代入下式即可求得定位球球心位置139。 直線基準(zhǔn)法 直線基準(zhǔn)法，是先計(jì)算出理論漸開(kāi)線齒形相對(duì)于基準(zhǔn)直線的理論差值，然后測(cè)出實(shí)際齒形上各點(diǎn)對(duì) 基準(zhǔn)直線的差值，兩者之差即為齒形誤差。將各點(diǎn)的差值進(jìn)行分析比較或繪出齒廓偏差曲線，按齒廓總偏差定義評(píng)定齒廓總偏差。因漸開(kāi)線 是從基圓開(kāi)始向外展開(kāi)，故基圓以內(nèi)無(wú)漸開(kāi)線。 李騰飛：步進(jìn)電機(jī)原理及選擇、控制電路與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)、 PCI 總線的設(shè)計(jì)、 PCI總線驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、電路圖原理圖相應(yīng)模塊設(shè)計(jì)、編寫報(bào)告。 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(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 3 摘 要 齒輪檢測(cè)技術(shù)在齒輪制造中占有重要地位，沒(méi)有先進(jìn)的檢測(cè)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。 6 完成情況 根據(jù)分工的項(xiàng)目，組員均順利完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)，符合設(shè)計(jì)要求。k 所展開(kāi)的漸開(kāi)線，其方程為： c o s ( 39。 圓弧基準(zhǔn)法 圓弧基準(zhǔn)法，是借助測(cè)量頭的圓弧運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)代替理論漸開(kāi)線進(jìn)行測(cè)量，圓弧中心一般選為齒面節(jié)點(diǎn)的曲率中心，圓弧半徑為節(jié)點(diǎn)處的曲率半徑。假設(shè)在齒形工作范圍內(nèi)齒面上任意一點(diǎn) iM 處的采樣值為 i? ，則 i? 既包括了齒形誤差信息量 ix? ，又包含了測(cè)量頭的直線運(yùn)動(dòng)軌跡與漸開(kāi)線之間的原理誤差 ix ，即 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 7 i i ixx? ? ?? （ 29） 坐標(biāo)系的建立 為了研究問(wèn)題方便，建立了圖 所示的 3 個(gè)坐標(biāo)系： 1 1 1 1 1( , , )o x y z?? ：其原點(diǎn) 1o 為被測(cè)齒輪的軸心，其 1y 軸為 1o 點(diǎn)與漸開(kāi)線發(fā)生點(diǎn)的連線； 2 2 2 2 2( , , )o x y z?? ：其原點(diǎn) 2o 為齒廓上的某點(diǎn)（此點(diǎn)由優(yōu)化得到，暫定為分度圓上的圖 三個(gè)坐標(biāo)系 圖 測(cè)量原理圖 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 8 點(diǎn)），其 2y 軸為在該點(diǎn)處齒廓的切線 ； ( , , )o x y z?? ：其原點(diǎn) o 為通過(guò)測(cè)量頭球心 A（ A 點(diǎn)位于 x2 軸上）同 2y 軸平行的直線與被測(cè)齒中線的交點(diǎn)，顯然 y 軸平行 2y 軸。B 分別為兩定位球球心，測(cè)量頭在坐標(biāo)系（ O—x, y）中的位置可由下式表示： ( 39。在 Y 方向上標(biāo)尺光柵和測(cè)量線在一條直線上，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌為雙 V 形滾珠導(dǎo)軌，運(yùn)動(dòng)的靈敏度較高，導(dǎo)軌的角運(yùn)動(dòng)極小，可以認(rèn)為是符合阿貝原則的。 合理的調(diào)整環(huán)節(jié)，降低儀器零部件的精度 要求，達(dá)到降低儀器成本的目的，提高儀器的使用壽命，主要從機(jī)測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 13 械零部件中易損系統(tǒng)采用更合理的結(jié)構(gòu)型式和對(duì)電氣元件進(jìn)行老化篩選。定位球安裝調(diào)整機(jī)械機(jī)構(gòu)，如圖 所示。 電 感傳 感器跟 隨放 大電 平平 移限 幅采 樣A / D 轉(zhuǎn)換正 向計(jì) 數(shù)C R T 顯 示光 柵位 移傳 感器 信 號(hào)處 理4 細(xì) 分及 判向采 樣控 制中 斷觸 發(fā)PCI總線反 相計(jì) 數(shù)電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 電 路地 址譯 碼步 進(jìn) 電 機(jī)鍵 盤打 印D A T AS T S 軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件是系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵，采用模塊化結(jié)構(gòu)，首先通過(guò)參數(shù)初始化及計(jì)算求出定位球直徑的范圍，再經(jīng)過(guò)定位球直徑的選擇，通過(guò) I/O 端口采集數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終將齒輪齒形誤差顯示在窗口上。各子系統(tǒng)權(quán)重：機(jī) 械子系統(tǒng)：；光電子系統(tǒng)： ；軟件子系統(tǒng)： 。 測(cè)控技術(shù)及儀器專業(yè) 專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì) 20 取 6L =90mm ， 2L =110mm ， 3L =30mm ，則有： mmmmmmLLA 70403043 ????? （ 41） mmmmmmLLL 98890561 ????? （ 42） 由圖 所示： in)45s in( 53262 ????? ??LLLLA （ 43） 由此可知杠桿的放大比： 1 5 ??? AAs （ 44） 考慮裝配和美觀，將取 mmL 407 ? 。 計(jì) 算22 / 2516m a x mmkgb ?????? 。被測(cè)齒輪模數(shù) m=8， 齒數(shù) z=90，分度圓壓力角 20??? ， b 0??? ，側(cè)頭從基圓開(kāi)始測(cè)量，有效齒形誤差的起點(diǎn)（按齒條齒合計(jì)算）： mmzmmmza 0 7)9 2 8 (8)9 2 8 (s i n/t a n)2/(39。 本系統(tǒng)中 片簧與柱銷構(gòu)成換向機(jī)構(gòu)，用于測(cè)量左右齒面。 位槽與保持架用兩顆開(kāi)槽圓柱頭螺釘 8367/ ?MTGB 緊固。因此機(jī)械子系統(tǒng)是基礎(chǔ)，也是很關(guān)鍵的一步，它的精度直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的精度范圍。用戶操作簡(jiǎn)單，并實(shí)現(xiàn)了高精度的測(cè)量。 在 Y 方向上，主要通過(guò)光電子系統(tǒng)對(duì)光柵位移傳感器的條紋計(jì)數(shù)來(lái)控制 Y 方向上恒定的位移，從而實(shí)現(xiàn)等距離的數(shù)據(jù)采集。 ① 儀器的整體外形 ② 測(cè)量 系統(tǒng)的定位 測(cè)量系統(tǒng)靠?jī)蓚€(gè)定位球 39。在精密測(cè)量?jī)x器的整體結(jié)構(gòu)中，凡是直接與感應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)量和被測(cè)量信息的有關(guān)元件均屬于測(cè)量鏈。將式（ 226）、（ 227）、（ 228）代入（ 225），即可得到測(cè)量頭的坐標(biāo)計(jì)算數(shù)學(xué)模型。A 為定位球球心，可得如下的超越方程（推導(dǎo)過(guò)程略）： 1 39?？魁X頂圓定位來(lái)確定測(cè)量坐標(biāo)系的位置，將會(huì)產(chǎn)生較大的定位誤差。 齒頂和齒根處的齒形誤差只允許偏向齒體內(nèi)。 我們對(duì)總個(gè)系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了分析，機(jī)械部分實(shí)現(xiàn)對(duì)誤差的傳遞和測(cè)量，電路部分處理測(cè)量信號(hào)和控制信號(hào)，使計(jì)算機(jī)能識(shí)別測(cè)量的信號(hào)，通過(guò)軟件部分實(shí)現(xiàn)控制以及一些參數(shù)的計(jì)算。 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(shuō)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(shuō)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(shuō)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) .................................................