大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪(10级测控2班第一大组之机械组课程设计报告)

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1、2010级测控技术与仪器专业专业综合课程设计成绩专业综合课程设计设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪专题名称：机械子系统设计报告人姓名:朱濠同组人姓名：张云林宏炜专业：测控技术与仪器年级：2010级指导教师：施军起止时间：2013年12月1日–2014年1月3日1002010级测控技术与仪器专业专业综合课程设计重庆大学光电工程学院2014年1月专业综合课程设计设计说明书撰写要求1.整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；2.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；3.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

2、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；4.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；5.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；6.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；7.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；8.全部设计中所使用

3、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）；9.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GB7714—87《文后参考文献著录规则》。王代华1002010级测控技术与仪器专业专业综合课程设计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2012年1月第五次修改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。随着大齿轮在工业工程等方面的广泛应用，对大齿轮的精度要求越来越高。针对大齿轮

4、的齿形误差的测量，本文提出了用测量头的直线运动轨迹做基准来在未检测大齿轮渐开线齿形误差的方法，设计了集机械、光电、计算机一体化的在位测量仪器。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，建立了齿形部分理论渐开线数学模型和测量头轨迹方程，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VisualC++，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。关键词：大齿轮，齿形误差，直线基准，在位检测，VisualC+

5、+1002010级测控技术与仪器专业专业综合课程设计目录摘要3目录4小组任务分配81专业综合设计任务书92总体设计102.1引言102.2设计任务分析与创新性设计102.2.1设计任务的分析包括以下内容102.2.2创新性设计112.2.3本仪器设计中应注意的问题112.2.4本设计中创新点的构思121002010级测控技术与仪器专业专业综合课程设计2.3测控仪器设计原则考虑132.3.1阿贝原则132.3.2变形最小原则142.3.3测量链最短原则142.3.4坐标基准统一原则142.3.5精度匹配原则152.3.6经济原则152.4测控仪器若干设计原理讨论152.4.1平均读数原理152

6、.4.2比较测量原理162.4.3补偿原理162.5大型齿轮渐开线齿形误差在位检测的主要方法162.5.1直角坐标法162.5.2标准渐开线法172.5.3直线基准法[1]172.6大型齿轮渐开线齿形误差在位检测系统工作原理的选择172.6.1直线基准法的基本原理172.6.2坐标系的建立182.6.3理论渐开线数学模型192.6.4定位球球心相对与齿轮轴心位置232.6.5测量头坐标计算的数学模型252.7测量系统设计262.7.1总体功能结构规划262.7.2机械子系统功能实现262.7.3光电子系统功能实现272.7.4测量系统软件结构282.8造型设计281002010级测控技术与仪

7、器专业专业综合课程设计2.8.1造型要求282.8.2装饰方面283精度设计与误差分配303.1精度设计303.2误差分析303.2.1机械子系统误差303.2.2电气子系统误差313.2.3软件子系统误差313.2.4其余误差313.3误差分配314机械子系统324.1引言324.2机械结构的原理及功能324.2.1测量定位系统324.2.2X方向误差信号的传递334.2.3测量头Y方向的运动334.3定位