大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪测控第一大组课程设计报告.docx

专业综合课程设计设计说明书设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪姓名：潘世强吴宇杰罗春姝（软件）刘润瑶施翔陈琦（机械）刘剑锋周勇黄蕊（光电）专业：测控技术与仪器4班年级： 2007级指导教师：秦岚辅导教师：周琳娜杜娜起止时间：2010年12月20日– 2011年01月14日重庆大学光电工程学院2011年1月摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。伴随着齿轮制造技术的提高和对其传动性能、精度、寿命等方面的要求越来越来高，齿轮检测技术一直在不断地研究与提高。针对大型齿轮齿行误差的测量，采用机械、光电、计算机一体化在线测量，在总体设计中阐述了大齿轮在位测量系统的工作原理及系统组成的各个部分，在关键的机械装置的设计中提出了坐标统一的思想，采用了高精度的定位方法，根据测量头所采集的齿轮误差信息，通过光电系统对测量头信号的调理，完成了实际齿轮齿廓的测量，软件子系统的设计是基于Visual C++，构件了测控系统人机交互平台，实现了误差的自动采集、处理、存储、显示、打印。关键字：大型齿轮齿形误差直线基准法在位检测定位目录1 专业综合课程设计设计任务书设计题目：Large-scale gears’ involute profile error measuring machine with a straight line basis(大型齿轮渐开线齿行误差在位测量仪)设计要求：设计大型齿轮渐开线齿行误差在位测量仪器，结构简单，重量轻，体积小，测量链短；被测齿轮参数：模数＞8,齿数Z≥90，精度4级及其以下；实现误差数据的自动采集、处理、存储、显示、打印输出专业综合课程设计检测参数；齿形误差。2 总体设计2.1 引言仪器总体设计，是指在进行仪器具体设计以前，从仪器自身的功能、技术指标、检测与控制系统框架及仪器应用的环境和条件等总体角度出发，对仪器设计中的全局问题进行全面的设想和规划。现代测控仪器是机械、光学、电学及计算机一体化的整体系统，是检测与控制相结合的智能型动态系统。因此，测控仪器的范畴十分广泛。总体来说，仪器总体设计的最终评估，是以其所能达到的经济指标与技术指标来衡量的。一般而言，在所有指标中，精度和可靠性指标是仪器设计的核心问题。就具体一台仪器而言，其所能达到的新功能，所实现的新方法，所反映出的新技术、新理论等，则是仪器总体设计中的创新。创新设计应贯穿仪器总体设计的始末，创新才有发展，创新才有效益。总体设计要考虑的主要问题：设计任务分析与创新点的构思测控仪器若干设计原则的考虑测控仪器若干设计原理的讨论测控仪器工作原理的选择和系统设计测控仪器系统主要结构参数与技术指标的确定测控仪器造型设计2.2 设计任务分析与创新点构思为了设计好仪器，首先必须对设计任务有详细的了解和分析。这一工作的目的是要弄清楚设计任务对仪器设计提出的要求和限制，以便所设计的仪器能实现和满足设计任务提出的各项指标和要求。为此，要了解被测对象的特点、技术指标、使用条件、测量范围等。2.1.1设计任务的分析包括以下内容了解被测控参数的特点测控仪器的工作任务首先是对被测参数的测量和跟踪。本次设计任务的被测参数是大齿轮齿形误差。了解测控参数载体（测控对象）的特点测控参数载体，即测控对象，一般是各种各样的机械或光学载体。这些载体的大小、形状、材料、重量、状态等特点都将对测量和跟踪控制的质量产生重大影响。因此，仪器设计要设法消除测控对象中其它参数对被测参数的影响，即要获取被测信号本身。本次设计任务的被测对象是大齿轮，它具有尺寸大、重量大的特点，尤其是加工工艺的特殊性，其精度主要靠加工工艺来保证，因此要设计一种能在车间中使用的大齿轮在位检测仪器是迫切需要的。了解仪器的功能要求仪器的功能要求包括仪器用途（是静态测量还是动态测量、是开环测量还是闭环测控、是一维测量还是多维测量、是单一参数测量还是多种参数测量）；仪器的检测效率；仪器的测量范围；仪器的承载能力；仪器的操作方式（手动、自动、键盘、触摸屏）；测量结果的显示方式（仪表、数字、图象、记录、打印等）；仪器的自动诊断要求；仪器的自动保护要求以及仪器的外轮廓尺寸与自重要求等。了解仪器的使用条件仪器的使用条件和工作环境对仪器能否达到设计要求起到至关重要的作用。例如：仪器是在室内还是室外工作；是在计量室内还是车间工作；是在线测量还是离线脱机测量；间断工作还是连续工作（以及连续时间）；仪器工作环境（环境温度变动范围，湿度及振动情况，灰尘以及外界干扰）等。了解国内外同类产品的类型、原理、技术水平和特点了解国内有关方面的加工工艺水平及关键元器件销售情况。2.1.2在具体的仪器设计中应注意的问题⑴被测参数的精度要求被测参数的精度要求，关系到仪器选用什么样的