旁置式齿轮测量机姿态调整与校准技术
发布时间：2021-03-01 23:10
齿轮传动作为一种基本的机械传动形式之一,在机械行业起着重要作用,尤其近年来大型齿轮的应用和发展对大齿轮性能和精度提出更高要求,因此大型齿轮测量研究更为必要。本文就旁置式齿轮测量机在机测量过程中姿态调整问题进行了深入的分析研究,提出了一种旁置式齿轮测量机姿态调整方法,通过测量机姿态调整装置和位姿检测系统设计,搭建了一套旁置式齿轮测量机姿态调整系统,并通过实验进行了验证分析。主要研究内容如下:1)机械调整机构。通过对桥式柔性铰链调整原理分析,确定了角度调整区间、压缩比和调整分辨率;并对铰链调整过程中危险截面应力进行分析,得到铰链调整机构的力学影响因素,其中包括割圆半径、最小切割厚度;通过理论分析最终确定铰链调整机构设计参数,采用ANSYS有限元仿真方法对铰链调整机构进行了验证,满足050μm调整区间内精密调整,调整分辨率为0.20.35μm,可实现测量机姿态精密微调。2)测量机位姿检测系统。通过激光扫描法生成调整参考平面,结合PSD传感器设计了一套激光位姿检测系统;通过PSD姿态检测获取测量坐标系和齿轮回转平面的姿态偏差量;基于STM32控制器与...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景及意义
1.3 课题研究目的
1.4 国内外研究发展现状
1.4.1 大齿轮测量技术发展现状
1.4.2 大齿轮测量姿态调整发展现状
1.5 课题主要内容
2 旁置式齿轮测量机姿态调整校准方案设计
2.1 姿态调整总体方案设计
2.2 机械调整方案设计
2.3 PSD数据采集传输方案设计
2.4 姿态调整系统程序方案设计
2.5 本章小结
3 姿态调整机械结构设计
3.1 柔性铰链机构角度调整区间设计分析
3.1.1 调整机构压缩比选择
3.1.2 调整机构角度调整区间选择
3.2 铰链调整机构力学模型理论分析
3.2.1 铰链调整转角关系分析
3.2.2 铰链Z向转角变形与转矩关系分析
3.2.3 铰链危险截面应力与转矩关系分析
3.3 柔性铰链调整机构设计
3.3.1 铰链调整机构设计参数选择
3.3.2 铰链调整机构初始角度参数优化
3.3.3 铰链调整机构最终设计模型
3.4 柔性铰链机构ANSYS有限元仿真分析
3.4.1 铰链仿真几何模型建立
3.4.2 铰链仿真模型网格划分
3.4.3 铰链拉压载荷仿真分析
3.4.4 铰链调整过程仿真分析
3.5 本章小结
4 姿态调整数据采集系统设计
4.1 数据采集无线传输硬件系统搭建
4.1.1 PSD数据采集功能实现
4.1.2 采集数据无线传输功能实现
4.1.3 采集数据串口发送功能实现
4.2 下位机数据采集控制程序设计
4.2.1 数据采集无线发送程序设计
4.2.2 数据采集无线接收程序设计
4.3 上位机姿态调整系统程序设计
4.3.1 串口通信数据传输程序设计
4.3.2 数据采集控制程序设计
4.3.3 数据显示程序设计
4.3.4 采集数据存储程序设计
4.3.5 姿态调整解算程序设计
4.3.6 姿态调整系统整体程序设计
4.4 本章小结
5 数据采集及姿态调整实验
5.1 PSD数据采集实验
5.1.1 PSD数据采集稳定性实验
5.1.2 PSD传感器线性拟合实验
5.2 铰链调整实验
5.3 姿态调整实验
5.3.1 Y方向调平实验
5.3.2 X方向调平实验
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]大齿轮齿形扫描式在机测量数据处理方法研究[J]. 乔卫东,王春军,高峰,赵柏涵,李艳. 机械科学与技术. 2018(06)
[2]CIMT2017量具量仪展品点评[J]. 谢华锟. 世界制造技术与装备市场. 2017(03)
[3]Leitz PMM-C高精度三坐标测量机的应用与发展[J]. 杨斌. 品牌与标准化. 2016(04)
[4]渐开线齿廓偏差的极坐标法测量[J]. 周津生,朱晓春,张兆祥,王金淦,胡仁礼. 常州工学院学报. 2015(Z1)
[5]超大型齿圈在线测量技术现状与趋势[J]. 张垒,孔德军,付贵忠,叶存冬. 制造技术与机床. 2014(12)
[6]面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位[J]. 陈洪芳,闫昊,石照耀. 光学精密工程. 2014(09)
[7]基于特大齿轮在位测量姿态调整系统的调平算法的仿真研究[J]. 范成功,吕强,陈西曲,陈光辉. 科技视界. 2014(21)
[8]齿轮激光跟踪在位测量的姿态调整模型[J]. 张白,石照耀,林家春. 哈尔滨工程大学学报. 2014(05)
[9]柔性铰链微定位平台的设计[J]. 马立,谢炜,刘波,孙立宁. 光学精密工程. 2014(02)
[10]基于nRF24L01的通用无线通信模块设计[J]. 沈勇,蒋文雄,段勇. 电子设计工程. 2013(18)
博士论文
[1]基于柔性铰链的位移放大机构及三自由度调姿平台研究[D]. 倪远.哈尔滨工业大学 2017
[2]大型齿轮在机测量原理及技术的研究[D]. 李文龙.大连理工大学 2000
硕士论文
[1]大齿轮测量系统坐标系的建立技术研究[D]. 郑中鹏.西安工业大学 2017
[2]大型齿轮测量中心齿轮安装误差补偿技术研究[D]. 宋承志.哈尔滨工业大学 2014
[3]面向特大零件激光跟踪测量精度的提升方法研究[D]. 闫昊.北京工业大学 2014
[4]特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的误差建模与测量不确定度分析[D]. 张宇.北京工业大学 2012
[5]基于PSD的光电位移测量系统设计[D]. 齐奎洲.哈尔滨工业大学 2011
[6]大型渐开线圆柱齿轮在线检测系统研究[D]. 李恒鑫.河南科技大学 2011
[7]大齿轮在位测量仪结构与控制系统的开发[D]. 王岩.西安理工大学 2007
[8]大齿轮在位检测测量系统的开发[D]. 龚宁博.西安理工大学 2007
[9]大型齿轮在位综合测量原理与技术的研究[D]. 朱万刚.沈阳工业大学 2006
[10]大齿轮在位测量系统的研究[D]. 朱庆.西安理工大学 2006
本文编号：3058158
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 课题来源
1.2 课题研究背景及意义
1.3 课题研究目的
1.4 国内外研究发展现状
1.4.1 大齿轮测量技术发展现状
1.4.2 大齿轮测量姿态调整发展现状
1.5 课题主要内容
2 旁置式齿轮测量机姿态调整校准方案设计
2.1 姿态调整总体方案设计
2.2 机械调整方案设计
2.3 PSD数据采集传输方案设计
2.4 姿态调整系统程序方案设计
2.5 本章小结
3 姿态调整机械结构设计
3.1 柔性铰链机构角度调整区间设计分析
3.1.1 调整机构压缩比选择
3.1.2 调整机构角度调整区间选择
3.2 铰链调整机构力学模型理论分析
3.2.1 铰链调整转角关系分析
3.2.2 铰链Z向转角变形与转矩关系分析
3.2.3 铰链危险截面应力与转矩关系分析
3.3 柔性铰链调整机构设计
3.3.1 铰链调整机构设计参数选择
3.3.2 铰链调整机构初始角度参数优化
3.3.3 铰链调整机构最终设计模型
3.4 柔性铰链机构ANSYS有限元仿真分析
3.4.1 铰链仿真几何模型建立
3.4.2 铰链仿真模型网格划分
3.4.3 铰链拉压载荷仿真分析
3.4.4 铰链调整过程仿真分析
3.5 本章小结
4 姿态调整数据采集系统设计
4.1 数据采集无线传输硬件系统搭建
4.1.1 PSD数据采集功能实现
4.1.2 采集数据无线传输功能实现
4.1.3 采集数据串口发送功能实现
4.2 下位机数据采集控制程序设计
4.2.1 数据采集无线发送程序设计
4.2.2 数据采集无线接收程序设计
4.3 上位机姿态调整系统程序设计
4.3.1 串口通信数据传输程序设计
4.3.2 数据采集控制程序设计
4.3.3 数据显示程序设计
4.3.4 采集数据存储程序设计
4.3.5 姿态调整解算程序设计
4.3.6 姿态调整系统整体程序设计
4.4 本章小结
5 数据采集及姿态调整实验
5.1 PSD数据采集实验
5.1.1 PSD数据采集稳定性实验
5.1.2 PSD传感器线性拟合实验
5.2 铰链调整实验
5.3 姿态调整实验
5.3.1 Y方向调平实验
5.3.2 X方向调平实验
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
附录
【参考文献】：
期刊论文
[1]大齿轮齿形扫描式在机测量数据处理方法研究[J]. 乔卫东,王春军,高峰,赵柏涵,李艳. 机械科学与技术. 2018(06)
[2]CIMT2017量具量仪展品点评[J]. 谢华锟. 世界制造技术与装备市场. 2017(03)
[3]Leitz PMM-C高精度三坐标测量机的应用与发展[J]. 杨斌. 品牌与标准化. 2016(04)
[4]渐开线齿廓偏差的极坐标法测量[J]. 周津生,朱晓春,张兆祥,王金淦,胡仁礼. 常州工学院学报. 2015(Z1)
[5]超大型齿圈在线测量技术现状与趋势[J]. 张垒,孔德军,付贵忠,叶存冬. 制造技术与机床. 2014(12)
[6]面向特大型齿轮的激光跟踪多站位定位[J]. 陈洪芳,闫昊,石照耀. 光学精密工程. 2014(09)
[7]基于特大齿轮在位测量姿态调整系统的调平算法的仿真研究[J]. 范成功,吕强,陈西曲,陈光辉. 科技视界. 2014(21)
[8]齿轮激光跟踪在位测量的姿态调整模型[J]. 张白,石照耀,林家春. 哈尔滨工程大学学报. 2014(05)
[9]柔性铰链微定位平台的设计[J]. 马立,谢炜,刘波,孙立宁. 光学精密工程. 2014(02)
[10]基于nRF24L01的通用无线通信模块设计[J]. 沈勇,蒋文雄,段勇. 电子设计工程. 2013(18)
博士论文
[1]基于柔性铰链的位移放大机构及三自由度调姿平台研究[D]. 倪远.哈尔滨工业大学 2017
[2]大型齿轮在机测量原理及技术的研究[D]. 李文龙.大连理工大学 2000
硕士论文
[1]大齿轮测量系统坐标系的建立技术研究[D]. 郑中鹏.西安工业大学 2017
[2]大型齿轮测量中心齿轮安装误差补偿技术研究[D]. 宋承志.哈尔滨工业大学 2014
[3]面向特大零件激光跟踪测量精度的提升方法研究[D]. 闫昊.北京工业大学 2014
[4]特大型齿轮激光跟踪在位测量系统的误差建模与测量不确定度分析[D]. 张宇.北京工业大学 2012
[5]基于PSD的光电位移测量系统设计[D]. 齐奎洲.哈尔滨工业大学 2011
[6]大型渐开线圆柱齿轮在线检测系统研究[D]. 李恒鑫.河南科技大学 2011
[7]大齿轮在位测量仪结构与控制系统的开发[D]. 王岩.西安理工大学 2007
[8]大齿轮在位检测测量系统的开发[D]. 龚宁博.西安理工大学 2007
[9]大型齿轮在位综合测量原理与技术的研究[D]. 朱万刚.沈阳工业大学 2006
[10]大齿轮在位测量系统的研究[D]. 朱庆.西安理工大学 2006
本文编号：3058158
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3058158.html
