【正文】 當(dāng)所要求測量精度比較低時候，在一定的范圍內(nèi)，可以將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來很大的方便。 （4） 頻率相應(yīng)特征傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測量的頻率范圍，在所測量的范圍內(nèi)，必須保持不失真的測量條件，在實際使用時，傳感器的響應(yīng)總會有—定延遲，我們希望延遲時間越短越好。（5） 精度精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，傳感器所輸出的測量值能否真實地反映出被測值，這影響到整個測試系統(tǒng)的檢測結(jié)果是否真實而有效。傳感器的精度越高，價格越昂貴。所以，傳感器的精度只須要滿足整個測試系統(tǒng)的精度要求即可，不用選得過高，這樣就可以在能滿足同一測量目的的諸多傳感器中盡量選取便宜、結(jié)構(gòu)簡單的傳感器。（6） 穩(wěn)定性傳感器在使用過一段時間后，它的性能保持不變化的能力叫做穩(wěn)定性。影響傳感器的穩(wěn)定性的原因除了本身的結(jié)構(gòu)外，主要是它的使用環(huán)境。所以，在選擇傳感器之前，要對其使用環(huán)境進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的傳感器，或者采取適當(dāng)?shù)拇胧┮詼p小環(huán)境的影響。本實驗平臺采用旋轉(zhuǎn)編碼器作為測量凸輪角位移和擺動從動件轉(zhuǎn)速的傳感囂旋轉(zhuǎn)編碼器是用來測量轉(zhuǎn)速的裝置，光電式的旋轉(zhuǎn)編碼器用光電轉(zhuǎn)換，可以將輸出軸的角位移、角速度等機(jī)械量轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電脈沖用數(shù)字量輸出（REP）。它有單路輸出和雙路輸出兩種。技術(shù)參數(shù)主要有每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)和供電電壓等。單路輸出指的是旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出是一組脈沖，雙路輸出的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的是兩組A/B相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅僅可以測量轉(zhuǎn)速，還可以來判斷旋轉(zhuǎn)的方向。 旋轉(zhuǎn)編碼器可分為增量式編碼器、絕對值編碼器、混合式編碼器這三種。（1） 增量式編碼器。增量式編碼器軸旋轉(zhuǎn)的時候，有相應(yīng)的相位輸出。旋轉(zhuǎn)方向的判別與脈沖數(shù)量的增減，都需借助后部判向電路與計數(shù)器來實現(xiàn)。它的計數(shù)起點能任意設(shè)定，并且可實現(xiàn)多圈無限累加與測量。并可以把每轉(zhuǎn)發(fā)出的一個脈沖Z信號，當(dāng)作參考機(jī)械的零位。當(dāng)脈沖是已固定，而且需要提高分辨率的時候，可用帶90度相位差A(yù)/B兩路信號，對原脈沖數(shù)來進(jìn)行倍頻。（2） 絕對值編碼器。絕對值編碼器軸旋轉(zhuǎn)器時，有與位置對應(yīng)的代碼（二進(jìn)制或BCD碼等）輸出，我們從代碼大小的變更即可判別是正反方向和位移所處的位置，就無需判向電路。它有一個絕對零位代碼，當(dāng)停電或關(guān)機(jī)后再開機(jī)重新測量的時候，還可準(zhǔn)確地讀出關(guān)機(jī)位置地代碼，并且準(zhǔn)確地找到零位代碼。在一般情況下絕對值編碼器測量范圍為0～360度，不過特殊型號也可實現(xiàn)多圈測量。 （3）混合式編碼器。混合式軸編碼器兼具有增量式軸編碼器和絕對式軸編碼器的功能，不僅內(nèi)部是以格雷碼編碼， 來輸出轉(zhuǎn)子的空間位置信號，且同時還輸出增量式軸編碼器有的脈沖信號。所以混合式軸編碼器能同時測量轉(zhuǎn)子的空間位置和轉(zhuǎn)速。因為混合式軸編碼器的功能齊全，并且它的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，那么價格相對較高。根據(jù)本試驗臺要求電機(jī)通過同步帶和渦輪蝸桿減速器帶動凸輪傳動，那么編碼器可安裝在減速器另一個輸出軸上測試其轉(zhuǎn)速。擺動從動件上的編碼器通過耦合器直接連接在擺桿上。圓柱凸輪上的編碼器也通過耦合器連接在凸輪軸上。都選擇增量編碼器。圓柱凸輪和盤形凸輪的轉(zhuǎn)速用J38S6G360BZE5的編碼器，外徑為38mm，主軸為6mm，脈沖數(shù)為360，實體圖如圖417所示，技術(shù)參數(shù)如圖418所示圖417編碼器J38S6G360BZE5圖418 編碼器技術(shù)參數(shù)擺動從動件上的編碼器選用J50S8G1000BZE5，外徑為50mm，脈沖數(shù)為1000，主軸直徑為8mm。 為了提高試驗臺測量精度，本試驗臺選用光柵尺來測量直線位移。光柵尺位移傳感器（簡稱光柵尺），是用光柵的光學(xué)原理工作的測量反饋裝置。機(jī)床與現(xiàn)在加工中心以及測量儀器等方面經(jīng)常應(yīng)用光柵尺位移傳感器，可用作直線位移或者角位移的檢測。他的測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，精度高，響應(yīng)快的特點。 光柵尺位移傳感器是由標(biāo)尺光柵和光柵讀數(shù)頭組成。標(biāo)尺光柵一般固定在活動的部件上，光柵讀數(shù)頭裝在機(jī)床固定部件上，指示光柵裝在光柵讀數(shù)頭中。圖419所示的就是光柵尺位移傳感器的結(jié)構(gòu)。圖419光柵讀數(shù)頭1光源 2透鏡 3指示光柵 4光敏原件 5驅(qū)動線路 從結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)角度選擇信和光柵尺型號為KA3001031A12093 量程為120mm，分辨率為1um，結(jié)構(gòu)圖如圖420所示。圖420 光柵尺結(jié)構(gòu)圖第5章 試驗臺運動仿真 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，人們希望利用計算機(jī)進(jìn)行工程設(shè)計，來提高工作的效率和減少不必要的開支，仿真技術(shù)隨之快速的發(fā)展，大量的針對特定領(lǐng)域的仿真軟件也隨之而生，并且在各自領(lǐng)域日益完善，因此如何充分利用這些成熟的軟件進(jìn)行仿真分析和工程設(shè)計就成為設(shè)計工程師面臨的一項挑戰(zhàn)。仿真具有經(jīng)濟(jì)性、有效性、安全性和保密性等優(yōu)點。目前仿真已作為一種重要的研究手段廣泛應(yīng)用在航空、航天、通信、化工、機(jī)械、軍事、醫(yī)學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個領(lǐng)域。通過仿真技術(shù)可以降低系統(tǒng)的研究成本，減短產(chǎn)品的開發(fā)周期，加速產(chǎn)品的上市時間，提升系統(tǒng)實驗、調(diào)試和訓(xùn)練過程中的安全性。仿真通過對所要研究的系統(tǒng)模型的開發(fā)，幫助人們來了解系統(tǒng)的行為。伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，計算機(jī)仿真技術(shù)也快速發(fā)展，同時出現(xiàn)了的大量成熟的仿真軟件，典型的如ADAMS、Nastran、Mat—lab、QUEST和HOPSAN等，可以分別對動力學(xué)、熱力學(xué)、控制系統(tǒng)、生產(chǎn)線和液壓系統(tǒng)等各個領(lǐng)域進(jìn)行仿真分析。通過仿真軟件廣泛應(yīng)用到產(chǎn)品開發(fā)過程中，大大地提高了企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力。但隨著產(chǎn)品的復(fù)雜化和需求的進(jìn)一步提高，Pro／E軟件已成為全方位的三維產(chǎn)品開發(fā)軟件，不僅具有建模功能，而且具有仿真模塊、有限元分析模塊，對于結(jié)構(gòu)簡單的機(jī)構(gòu)可以選擇軟件進(jìn)行簡單的仿真。／ENGINEER仿真簡介機(jī)構(gòu)運動分析模塊是Pro／ENGINEER中專門用來處理裝配件之間的運動仿真和機(jī)構(gòu)分析的模塊。由于仿真時機(jī)構(gòu)需要運動，所以在裝配時，元件不能完全約束，這并不表示裝配的不完全，而是根據(jù)各構(gòu)件零件的運動狀態(tài)及彼此間的相對運動情況，通過各種連接的設(shè)定，來限制各構(gòu)件的運動自由度。然后按照設(shè)計的意圖，添加運動副和驅(qū)動器使其運動起來，實現(xiàn)運動模擬，同時可以進(jìn)行運動分析，對機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動的速度、位移、加速度情況進(jìn)行分析，為研究機(jī)構(gòu)的模型提供便利。機(jī)械運動仿真在PRO/E中通過四個步驟實現(xiàn)：一、創(chuàng)建零件模型：使用各種特征工具，如拉伸、旋轉(zhuǎn)等創(chuàng)建所需的零件模型；二、組裝零件模型：使用裝配命令組裝零件模型，生成連接；三、運動仿真設(shè)置：按照零件的設(shè)計要求進(jìn)行運動定義；四、仿真結(jié)果分析：對仿真的結(jié)果進(jìn)行分析并對仿真結(jié)果進(jìn)行保存。通過PRO/ENGINEER軟件的“機(jī)構(gòu)運動分析”功能對整個運動過程進(jìn)行仿真，更加形象的了解整個運動過程。仿真結(jié)束后，可以對從動件的位置、速度、加速度等進(jìn)行測量，測量結(jié)果有利于凸輪的調(diào)整與改進(jìn)，圖51為偏心輪的凸輪機(jī)構(gòu)從動件位移圖，速度圖和加速度圖。圖51偏心輪的從動件位移、速度、加速度圖可以發(fā)現(xiàn)偏心輪的運動規(guī)律為簡諧運動規(guī)律圖52等加速等減速凸輪的從動件位移、速度、加速度圖發(fā)現(xiàn)等加速等減速運動在運動的起始位置、銜接點和終止位置上的加速度產(chǎn)生一定幅度的突變，使得從動系統(tǒng)的慣性力引起有限幅度的突變，從而導(dǎo)致所謂的柔性沖擊。此類運動規(guī)律不適合用在高速運轉(zhuǎn)的凸輪機(jī)構(gòu)上。在PRO/ENGINEER中更換不同的凸輪模型，就可以得到不同凸輪的運動圖。第6章 總結(jié)和展望凸輪機(jī)構(gòu)是一種應(yīng)用很廣泛的典型機(jī)構(gòu)，是目前高校課程實驗中的重要環(huán)節(jié)，但很多凸輪機(jī)構(gòu)實驗一直是一種驗證式實驗?zāi)Ｊ剑瑢嶒灲Y(jié)果也僅僅是對運動參數(shù)的測定。本實驗臺綜合了現(xiàn)實生活中用的最廣泛的幾種凸輪，對凸輪機(jī)構(gòu)從設(shè)計到加工到驗證是否滿足設(shè)計條件這一整個系統(tǒng)。本文以凸輪機(jī)構(gòu)輪廓設(shè)計為基礎(chǔ)進(jìn)行分析和研究，并重點研究了若干關(guān)鍵技術(shù)，主要取得了如下成果： 在了解各種典型凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及其特點的基礎(chǔ)上對凸輪試驗平臺的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。完成了機(jī)構(gòu)的合理選擇，機(jī)構(gòu)的合理布置，傳感器的選用了解了凸輪機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律和凸輪加工方法，利用CAXA線切割完成了凸輪輪廓曲線的設(shè)計及繪制，和凸輪加工代碼的編寫，選擇線切割機(jī)床。選用了PRO/ENGINEER軟件構(gòu)建凸輪機(jī)構(gòu)的三維實體模型，通過機(jī)構(gòu)運動分析得到凸輪的運動規(guī)律。通過此次課題的研究，我認(rèn)為在凸輪機(jī)構(gòu)實驗臺方面還有很多技術(shù)等待研究和開發(fā)。由于時間和能力的限制，我只對實驗臺的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，而對后續(xù)的對試驗臺測試得到的數(shù)據(jù)處理軟件沒有涉及。還需要改進(jìn)的地方有：一、凸輪的尺寸范圍有一定限制，今后要對實驗臺進(jìn)行改進(jìn)，擴(kuò)大試驗臺的測試范圍，對凸輪的測試類型也要增加；二、今后要進(jìn)行反求環(huán)節(jié)的研究。參考文獻(xiàn)[1] 鄒慧君，張春林，李杞儀主編．機(jī)械原理(第二版)[M]．北京：高等教育出版社，2007.[2] 劉昌祺，（日）牧野洋，曹西京，凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計[M]，北京市：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，1.[3] 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在大學(xué)的四年中我們重在理論知識的學(xué)習(xí)，很少進(jìn)行實際操作應(yīng)用方面的鍛煉和實踐，因此對于很多理論知識的實際運用知之甚少，更不能很好的將理論和實踐相結(jié)合。做畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，指導(dǎo)老師誨人不倦，對很多我沒弄清楚的概念進(jìn)行了詳細(xì)的解釋，在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)上經(jīng)常為我解釋一些將來實際中可能碰到的問題，并告訴我解決的方法和經(jīng)驗，為我以后的工作學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)，使我學(xué)到了不少以前課堂上沒有學(xué)到的知識。唐老師對我的錯誤總是不厭其煩地指正，在畢業(yè)設(shè)計過程中還給予我們一定的鼓勵，激發(fā)了我們做畢業(yè)設(shè)計的熱情。 同時非常感謝學(xué)院老師為我們提供很好的畢業(yè)設(shè)計條件的同時還給我們適當(dāng)?shù)亩酱?，使我們能及時地完成。 這段日子雖然不長，但是我學(xué)到了很多知識，同時也明白了完成課題的一般步驟，以及寫論文的方法，因此非常感謝唐老師給我的指導(dǎo)和幫助。在以后的學(xué)習(xí)和工作中我會繼續(xù)努力的。如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126如需要圖紙等資料，聯(lián)系1961660126