大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪(07级测控三班第二大组课程的设计报告).docx

成绩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：邢志伟蔡娇龙谢文文刘国（机械）卢丹杨斌宋凤娇（电气）周冲蔡彬王春梅（软件）专业：测控技术与仪器3班年级：2007级指导教师：秦岚教授辅导教师：段莹周为起止时间：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月专业综合课程设计设计说明书撰写要求整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德；设计说明书内容包括：摘要、目录（标题及页次）、设计任务书、总体设计（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、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献；设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语；说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准；设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论；为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用；全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位（采用国际单位）；设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。王代华2003年12月第一稿2004年12月修改2005年12月第二次修改2007年1月第三次修改2009年1月第四次修改摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要地位，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。针对大型齿轮齿形误差的测量，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++，构建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：大齿轮，齿形误差，直线基准，在位检测，定位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(大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪)设计要求：①设计大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪器，结构简单，重量轻，体积小，测量链短；②被测齿轮参数：模数mm，齿数，精度4级及其以下；③实现误差数据的自动采集、处理、存储、显示、打印输出检测参数；2 总体设计2.1引言齿轮是机械制造中的重要传动元件,它广泛应用于汽车、机床、工程机械、发电、船舶、航天航空、兵器等各方面。随着仪器科学的发展,对于齿轮制造精度的要求日益提高。因此在不断提高齿轮加工工艺水平的同时, 还必须不断地完善各种齿轮的测量方法与装备,把齿轮测量技术提高到一个新的水平。在做到准确测量的同时, 通过分析、研究测量出的各种参数误差, 找出其产生的原因及解决的方法, 并将其提供给制造加工部门, 使他们能够及时改进加工工艺, 提高产品质量。齿形误差是指在齿轮端截面上齿形的工作部分内，包容实际齿形且距离最小的两条设计齿形间的法向距离，它是一个合成误差。评定渐开线齿形用两平行直线来包容评定，设计齿形则用两条平行的设计齿形线来包容。齿形误差可使齿廓上接触点脱离啮合线造成瞬时传动比的变化，影响齿轮传动的平稳性，因此齿形误差是评定齿轮加工精度的主要项目之一，必须严格控制在国家标准的齿形公差范围内。2.2主要测量方法齿形误差的主要测量方法有：直角坐标法、标准渐开线法以及直线基准法。2.2.1直角坐标法坐标法是指将被测齿形上的若干点的实际坐标与理论坐标进行比较，计算得出齿形误差。根据测量过程中采用的渐开线坐标形式，坐标法可以分为直角坐标法与极坐标法。直角坐标法测量渐开线齿形的原理是把被测齿形置于给定的直角坐标系中，把测量得到的齿形各点的直角坐标值与其理论坐标比较，经数据处理获得齿形误差。这种方法的控制与数据处理软件均比较复杂，测量精度难以提高。极坐标法的渐开线齿形测量仪，其工作台在旋转的同时，测头按渐开线极坐标方程沿径向移动，同时测量实际齿形偏差。此方法测量齿形，不需要切向运动机构，可