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1、齿轮径向综合误差测量系统的设计作者姓名：专业：学号：指导教师：完成日期：15目录目录1第一章绪论21.1齿轮测量技术简介21.1.1齿轮测量技术的起源与历程21.1.2齿轮测量技术的演变21.2齿轮综合误差测量原理31.3齿轮径向综合误差的精度公差4第二章齿轮径向综合误差检测系统设计52.1测量系统的设计框图52.2测量系统的结构设计52.3系统的工作步骤6第三章系统各部分电路设计63.1差动变压器LVDT与AD59863.2电容式位移传感器与NE55573.3MSP430单片机及其外围电路83.3.1单片机最小系统加液
2、晶显示电路83.3.2单片机上位机串行通讯电路93.3.3报警器、指示灯和继电器电路93.3.4步进电机和键盘部分103.3.5电源部分电路10第四章系统软件设计124.1系统软件流程图124.2多谐振荡器脉冲频率检测子程序134.3差动放大器信号的A/D转换子程序134.4基于RS232的串口通讯子程序13第五章总结与体会14参考文献1515第一章绪论1.1齿轮测量技术简介1.1.1齿轮测量技术的起源与历程齿轮的应用有着悠久的历史,而齿轮的科学研究却始于17世纪M·Camus发现齿轮传动的节点原理;1765年,L·Eu
3、ler将渐开线齿形引入齿轮,100多年后,Fellows等人应用范成法高效地生产出渐开线齿轮,从此渐开线齿轮得到了广泛应用。由于制造与安装等方面的原因,实际齿轮总是存在着误差。这种误差对传动系统的精度与动态特性(特别是振动与噪声)有直接的影响。因此,如何表征、测量、分析、利用和控制齿轮误差一直是不断探索的课题。齿轮测量的基础是齿轮精度理论。齿轮测量技术的发展历程是以齿轮精度理论的发展为前提的。齿轮精度理论的发展实质上反映了人们对齿轮误差认识的深化。迄今,齿轮精度理论经历了齿轮误差几何学理论、齿轮误差运动学理论和齿轮误差动
4、力学理论的发展过程。其中,齿轮误差动力学理论还处在探索中。第一种理论将齿轮看作纯几何体,认为齿轮是一些空间曲面的组合,任一曲面都可由三维空间中点的坐标来描述,实际曲面上点的位置和理论位置的偏差即为齿轮误差。第二种理论将齿轮看作刚体,认为齿轮不仅仅是几何体,也是个传动件,并认为齿轮误差在啮合运动中是通过啮合线方向影响传动特性的,因此啮合运动误差反映了齿面误差信息。第三种理论将齿轮看作弹性体,对齿廓进行修形,“有意地”引入误差,用于补偿轮齿承载后的弹性变形,从而获取最佳动态性能,由此形成了齿轮动态精度的新概念。齿轮精度理论的
5、发展,导致了齿轮精度标准的不断丰富和更新,如传动误差、设计齿廓的引入等。反过来,齿轮测量技术的发展也为齿轮精度理论的应用和齿轮标准的贯彻提供了技术支撑。齿轮测量技术及其仪器的研发已有近百年的历史。1.1.2齿轮测量技术的演变整体上考察过去一个世纪里齿轮测量技术的发展,主要表现在三个方面:1)在测量原理方面,实现了由“比较测量”到“啮合运动测量”,直至“模型化测量”的发展。2)在实现测量原理的技术手段上,历经了“以机械为主”到“机电结合”,直至当今的“光-机-电”与“信息技术”综合集成的演变。153)在测量结果的表述与利用
6、方面,历经了从“指示表加肉眼读取”,到“记录器记录加人工研判”,直至“计算机自动分析并将测量结果反馈到制造系统”的飞跃。与此同时,齿轮量仪经历了从单品种单参数仪器(典型仪器有单盘渐开线检查仪),单品种多参数仪器(典型仪器有齿形齿向检查仪),到多品种多参数仪器(典型仪器有齿轮测量中心)的演变。1.2齿轮综合误差测量原理齿轮径向综合误差检验时，所用的装置按放了一对齿轮，其中一个齿轮装在固定的轴上，另一个齿轮则装在带有滑道的轴上，该滑道带一弹簧装置，从而使两个齿轮在径向能紧密地啮合（见图1）。旋转中测量出中心距的变动量。图1测
7、量径向综合误差的原理测量齿轮要做得很精确，以达到其对径向综合偏差的影响可忽略不计的目的，在此情况下，当被测齿轮旋转一整周后，就能得到一个可接受的测量记录。设计测量系统时，必须十分重视测量齿轮的精度，特别是它与被测齿轮啮合的压力角，否则会严重影响测量的结果。测量齿轮应该有足够的啮合深度，使其能与被测齿轮的整个有效齿廓相接触，但不应与非有效部分或根部相接触，避免产生这种接触的办法是将测量齿轮的齿厚增厚到足以补偿被测齿轮的侧隙。齿轮旋转一整周记录下的曲线接近于正弦形状幅值为，表示齿轮偏心距。被检验齿轮径向综合误差F"等于齿轮旋
8、转一整周中最大的中心距变动量，它可以从记录下来的线图上确定。单齿径向综合误差f"等于齿轮转过一个齿距角时其中心距变动量的最大值。15图2径向综合误差曲线1.3齿轮径向综合误差的精度公差齿轮径向综合误差的精度公差公式如下：（m表示模数，d表示被测齿轮直径）由上述公式，根据不同的m和d计算出的和可以形成一个用于确定被测齿
