基于伺服电机的齿轮箱传动精度检测技术研究

发布时间：2017-07-28 23:03

  本文关键词：基于伺服电机的齿轮箱传动精度检测技术研究

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【摘要】：齿轮减速箱是现代机械设备重要基础部件之一。在当今机械设备向高速、高效、节能、高精度、高可靠性、智能化、轻量化和多样化等方向发展的背景下，对齿轮减速机传动精度和效率的精密检测越来越必要。 本文介绍了传动链传动误差计算的基本原理和计算公式，综述了国内外传动误差检测装置的发展历史和现状，并介绍了其主要的检测方法和趋势：从模拟量到数字量方向发展，从比相式向计数式发展。 论文讨论了伺服电机的高精度、高性能和集成了编码器等优点，其结构和功能的集成性可直接用以解决现有传动链传动误差动态检测装置存在的问题，克服编码器安装同轴度低且检测装置结构复杂等问题，提出一种基于伺服电机的齿轮箱传动误差动态检测方法。 论文研制了一套以伺服电机为核心的齿轮箱传动误差动态检测装置。装置的硬件为被测减速机的输入、输出两端分别连接的两台伺服电机，同时实现驱动和加载的功能；通过联轴器和自主设计的连接机构，实现齿轮箱传动机构的驱动和加载一体集成；利用伺服电机的可控性实现测试中的平稳可控运行以提高后续信号处理细分精度；利用伺服电机的力矩运行模式实现减速箱输出端可控加载，保证了测试过程中齿轮副的单面啮合；采用PCI数据采集卡的计数和模拟双通道，同时采集经过伺服放大器波形调理的伺服电机的编码器信号。 所开发的实验检测数据处理软件以LabVIEW为平台，根据传动误差的定义和计算公式，，通过比对经过细分处理后的编码器信号获取传动误差。论文编制的测量处理程序主要包括数据采集、数据存储、数据处理、传动误差曲线绘制和原始数据、测试结果保存等几个主要的功能模块。通过对脉冲信号上升沿判断，实现对两个通道所采集的模拟脉冲计数，经计算比较得到齿轮箱的传动误差。 最后，通过对一个零背隙球式摆线减速机的传动误差的实际检测，验证了测试系统的可行性。本测试装置结构简单，直接采用技术成熟的工控产品，便于企业推广应用。
【关键词】：齿轮箱 传动误差 转角信号采集 伺服电机 细分
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.41;TP274
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景及意义10
• 1.2 传动误差测量技术的发展历史10-12
• 1.3 传动误差测量技术原理12-13
• 1.4 现有传动误差动态检测设备的问题提出与解决13-15
• 1.5 本文所做工作15-16
• 第二章 传动误差检测装置测量理论与信号处理方法16-24
• 2.1 传动误差的测量理论16-18
• 2.2 传动误差动态检测系统的发展18-24
• 2.2.1 传动误差的比相式测量法18-20
• 2.2.2 传动误差检测的数字量计数式测量法20-24
• 第三章 齿轮箱传动误差动态检测系统的设计24-31
• 3.1 齿轮箱传动误差动态检测系统的设计24-25
• 3.2 齿轮箱传动误差动态检测系统组成25-26
• 3.2.1 齿轮箱传动误差动态检测系统输入端25-26
• 3.2.2 齿轮箱传动误差动态检测系统输出端26
• 3.2.3 齿轮箱传动误差动态检测系统的连接机构26
• 3.3 齿轮箱传动误差动态检测系统的电器控制与信号采集部分26-27
• 3.4 齿轮箱传动误差检测设备的各个硬件选型27-29
• 3.5 本章总结29-31
• 第四章 齿轮箱传动误差动态检测系统的软件设计31-50
• 4.1 采集卡模拟信号采集中采样定理的应用31-39
• 4.1.1 齿轮箱传动误差动态检测系统软件的采集功能程序的实现33
• 4.1.2 齿轮箱传动误差动态检测系统的数据采样方式33-36
• 4.1.3 齿轮箱传动误差动态检测系统数据采集程序的设计36-39
• 4.2 齿轮箱传动误差动态检测系统数据保存程序的设计39-43
• 4.3 齿轮箱传动误差动态检测系统数据处理程序的设计43-47
• 4.4 齿轮箱传动误差动态检测系统数据综合处理程序47-48
• 4.5 齿轮箱传动误差动态检测系统传动误差的保存程序48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第5章 齿轮箱传6动误差动态检测系统的实例分析50-55
• 5.1 零背隙球式减速箱的工作原理50-51
• 5.2 齿轮箱传动误差动态检测系统谐波齿轮减速器实验51-53
• 5.2.1 实验条件51
• 5.2.2 实验过程51-52
• 5.2.3 实验中碰到的问题52-53
• 5.3 实验结果53-54
• 5.4 本章小结54-55
• 第六章 总结与展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录61

【参考文献】

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本文编号：586397