测控三班第二大组课程设计报告1(终结版).docVIP

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  目录 摘 要 I 1 专业综合课程设计设计任务书 1 2 总体设计 2 2.1 引言 2 2.2 主要测量方法 2 2.2.1 直角坐标法 2 2.2.2 标准渐开线法 2 2.2.3 直线基准法 3 2.2.4 本次设计原理选择及其理由 3 2.3 创新点 4 2.4 测量仪器工作原理及其系统设计 4 2.4.1 直线基准法的基本原理 4 2.4.2 理论渐开线数学模型 5 2.4.3 定位球球心相对于齿轮轴心位置 8 2.4.4 测量头坐标计算的数学模型 9 2.5 测量系统设计 10 2.5.1 总体功能结构规划 10 2.5.2机械子系统功能实现 11 2.5.3光电子系统功能实现 12 2.5.4测量系统软件结构 13 2.6 测控仪器设计原则考虑 14 2.6.1 阿贝原则 14 2.6.2 变形最小原则 15 2.6.3 测量链最短原则 15 2.6.4 坐标基准统一原则 15 2.6.5 精度匹配原则 16 2.6.6 经济原则 16 2.7 造型设计 16 2.7.1 造型要求 16 2.7.2 装饰方面 16 2.8 测控系统主要结构参数与技术指标的确定 17 2.8.1 测头在X方向的行程 17 2.8.2 测头在Y方向的行程 17 2.8.3 定位球直径的选择 17 2.9 小结 17 3 精度设计和误差分配 18 3.1 精度设计 18 3.2 误差分析 18 3.3 误差分配 18 4 机械系统设计 20 4.1 机械结构的原理及功能 20 4.1.1 测量定位系统 20 4.1.2 X轴方向误差信号的传递 20 4.1.3 测量头Y方向的运动 20 4.2 定位机构的设计 21 4.2.1 总体要求 21