發(fā)布時間：2019-07-23 07:18

【摘要】：航空、航天技術(shù)的飛速發(fā)展,對光電軸角編碼器精度的要求也越來越高,要求編碼器能夠在惡劣的環(huán)境和復(fù)雜的條件下實時進(jìn)行精密角度測量。但是,由于聯(lián)軸器的存在及光電碼盤整機的安裝誤差,將影響裝入整機后的光電碼盤的測角精度。我國目前所設(shè)計的高精度軸角編碼器中,由于聯(lián)軸器本身精度的限制,還不能滿足高精度的使用要求。所以有必要對光電編碼器聯(lián)軸器進(jìn)行研究,滿足光電編碼器的高精度使用要求。首先,本文從光電軸角編碼器測量的基本原理和結(jié)構(gòu)特點出發(fā),分析了光電軸角編碼器測量精度的影響因素,重點分析了聯(lián)軸器對光電軸角編碼器的精度影響。同時建立了聯(lián)軸器對編碼器精度影響的幾何模型,提出了一種計算編碼器的聯(lián)軸器產(chǎn)生角誤差的方法。本文中聯(lián)軸器的設(shè)計思路就是在實際工況下,滿足強度條件的同時使得角誤差最小。然后,對原有聯(lián)軸器進(jìn)行了有限元靜力分析,分析了聯(lián)軸器的軸向補償性能、徑向補償性能,模擬了編碼器的沖擊變形。接下來,針對聯(lián)軸器的厚度、內(nèi)徑、扇角和耳朵寬度等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了角誤差靈敏度分析。根據(jù)靈敏度分析的結(jié)果,提出了聯(lián)軸器的新設(shè)計方案。最后,本文通過試驗測量出聯(lián)軸器導(dǎo)致的編碼器測量角誤差,與計算結(jié)果基本吻合,證明了本文數(shù)學(xué)模型和計算方法的正確性。
【圖文】：

２光電編碼器聯(lián)軸器的基本理論逡逑２．邋１光電軸角編碼器的基本原理逡逑光電軸角編碼器的基本結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，其基本元件為光柵盤和光電檢測裝置。逡逑在透明或不透明的基底上，刻劃密集的、等間距的平行線條的光學(xué)元件叫光柵，，見圖２．２。逡逑光電檢測裝置包括發(fā)光元件、接受元件和處理電路。其中，光柵碼盤是編碼器的核必元逡逑件，因此通常按照光柵碼盤圖案的編碼方式進(jìn)行分類。目前，常用的類型為增量式和絕逡逑對式光電軸角編碼器。逡逑光電軸角編碼器是通過莫爾條紋的原理實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。碼盤和狹縫實際上一對柵距逡逑相同的光柵，當(dāng)他們Ｗ不大的角度重疊時，就出現(xiàn)明暗交替的莫爾條紋。當(dāng)碼盤和狹縫逡逑沿垂直于刻線方向相對移動（即繞軸線轉(zhuǎn)動）時，莫爾條紋將沿著平行與刻線方向移動。逡逑實際測量時，主軸與編碼器直接連接，主軸轉(zhuǎn)動時，帶動碼盤轉(zhuǎn)動，狹縫不動，光柵每逡逑轉(zhuǎn)動一個柵距，莫爾條紋就跟著移動一個條紋寬度，接受元件就接到一個信號。由信號逡逑處理電路計算出碼盤與狹縫間的相對位移量

２光電編碼器聯(lián)軸器的基本理論逡逑２．邋１光電軸角編碼器的基本原理逡逑光電軸角編碼器的基本結(jié)構(gòu)如圖２．１所示，其基本元件為光柵盤和光電檢測裝置。逡逑在透明或不透明的基底上，刻劃密集的、等間距的平行線條的光學(xué)元件叫光柵，見圖２．２。逡逑光電檢測裝置包括發(fā)光元件、接受元件和處理電路。其中，光柵碼盤是編碼器的核必元逡逑件，因此通常按照光柵碼盤圖案的編碼方式進(jìn)行分類。目前，常用的類型為增量式和絕逡逑對式光電軸角編碼器。逡逑光電軸角編碼器是通過莫爾條紋的原理實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換。碼盤和狹縫實際上一對柵距逡逑相同的光柵，當(dāng)他們Ｗ不大的角度重疊時，就出現(xiàn)明暗交替的莫爾條紋。當(dāng)碼盤和狹縫逡逑沿垂直于刻線方向相對移動（即繞軸線轉(zhuǎn)動）時，莫爾條紋將沿著平行與刻線方向移動。逡逑實際測量時，主軸與編碼器直接連接，主軸轉(zhuǎn)動時，帶動碼盤轉(zhuǎn)動，狹縫不動，光柵每逡逑轉(zhuǎn)動一個柵距，莫爾條紋就跟著移動一個條紋寬度，接受元件就接到一個信號。由信號逡逑處理電路計算出碼盤與狹縫間的相對位移量
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN762

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本文編號：2517993