曲轴、凸轮轴测量仪关键技术研究

发布时间：2017-09-19 00:41

  本文关键词：曲轴、凸轮轴测量仪关键技术研究

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【摘要】：曲轴、凸轮轴是内燃机的关键零件,其质量是影响内燃机性能的主要因素之一,由于曲轴及凸轮轴都属于异形轴,其质量检测往往需要专业的测量仪器。曲轴、凸轮轴测量仪器的研制涉及自动化、控制工程、信息处理、机械等多学科领域,国内目前尚缺乏可同时测量曲轴及凸轮轴的高精尖成熟产品。本论文主要针对曲轴、凸轮轴测量仪研制中存在的难点,开展测量仪整机方案设计、测量误差分析及补偿、测量数据处理及误差评定方法以及测量软件开发等关键技术研究。根据测量仪的功能要求和测量对象的特点进行测量方案设计、测量仪整机结构设计与分析,在此基础上研究测量仪的测量运动系统及典型关键部件,再进行传感器的选型与布局,通过数据采集系统的设计与集成完成了曲轴、凸轮轴测量仪的整机方案设计。根据测量仪整机结构设计以及测量方案设计分析了测量中存在的仪器误差和理论误差,着重针对气浮拖板倾斜、回转轴线不准确引起的仪器误差以及阿贝误差进行详细的误差产生原因和特点分析,研究有效地误差补偿方法,建立误差补偿模型实现了系统误差的分离与补偿。对剔除测量误差后的数据进行了滤波处理,根据轴类零件误差评定方面的国家标准和行业标准,针对曲轴及凸轮轴进行形位误差评定的数学模型研究,编写误差评定算法,通过COM组件的形式实现误差评定算法与测量软件的集成。根据以上研究成果,选择Lab VIEW为软件开发平台,进行了测量软件的功能分析和架构设计。对软件开发中的数据库技术、通讯技术以及多线程编程技术进行研究,开发了一套测量软件,为整个测量过程提供友好的人机交互界面,规范输入参数及输出数据形式,对工件的测量过程进行编程从而实现批量测量,实现了曲轴及凸轮轴的形位误差测量与评定。
【关键词】：测量仪 测量误差 误差补偿 误差评定 测量软件
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要6-8
• abstract8-12
• 第一章 绪论12-20
• 1.1 课题来源12
• 1.2 课题研究的目的和意义12-14
• 1.2.1 研究背景12-13
• 1.2.2 研究意义13-14
• 1.3 国内外研究概况14-18
• 1.3.1 国外研究概况14-15
• 1.3.2 国内研究概况15-18
• 1.4 论文的主要研究内容18-20
• 第二章 曲轴、凸轮轴测量仪整机方案设计20-33
• 2.1 测量仪测量方案及整机结构20-22
• 2.1.1 测量仪测量方案设计20-21
• 2.1.2 测量仪整机结构分析21-22
• 2.2 测量运动系统及典型部件22-26
• 2.2.1 气浮转台22-24
• 2.2.2 气浮拖板及测头系统24-26
• 2.3 测量仪数据采集系统26-32
• 2.3.1 传感器的选型及布局26-28
• 2.3.2 数据采集系统的设计28-30
• 2.3.3 数据采集系统的集成30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 测量误差分析及补偿方法研究33-48
• 3.1 测量误差来源分析33-37
• 3.1.1 仪器误差34-35
• 3.1.2 理论误差35-37
• 3.2 测量误差补偿方法研究37-47
• 3.2.1 气浮拖板倾斜误差补偿37-42
• 3.2.2 测量回转轴线不准确误差补偿42-44
• 3.2.3 阿贝误差补偿44-47
• 3.3 本章小结47-48
• 第四章 测量数据处理及误差评定方法的研究48-66
• 4.1 测量数据处理48-50
• 4.2 工件形位误差评定方法50-62
• 4.2.1 圆度评定50-52
• 4.2.2 圆柱度评定52-55
• 4.2.3 凸轮升程误差评定55-60
• 4.2.4 曲轴连杆颈形位误差评定60-62
• 4.3 误差评定算法实现62-64
• 4.4 本章小结64-66
• 第五章 测量软件的设计与实现66-87
• 5.1 测量软件开发平台66-67
• 5.2 测量软件的功能分析及架构设计67-69
• 5.2.1 测量软件功能分析67-68
• 5.2.2 测量软件框架设计68-69
• 5.3 基于LabVIEW的测量软件编程与功能实现69-86
• 5.3.1 用户界面线程界面设计与功能实现69-81
• 5.3.2 数据采集线程界面设计与功能实现81-86
• 5.4 本章小结86-87
• 第六章 结论与展望87-89
• 6.1 结论87-88
• 6.2 展望88-89
• 参考文献89-95
• 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文95-96
• 作者在攻读硕士学位期间所作的项目96-97
• 致谢97

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 张孟伟;光电跟踪测量仪器的系统误差的修正方法[J];光电工程;1995年06期

2 董兆鹏;黄富贵;;圆度误差测量及评定方法综述[J];工具技术;2011年02期

3 冯雪;;数据采集卡性能指标与应用[J];工业控制计算机;2008年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 占伟伟;形状误差精密测量中滤波和评价方法的研究[D];中国计量科学研究院;2011年

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本文编号：878517