旁置式齒輪測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整與校準(zhǔn)技術(shù)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 23:10
齒輪傳動(dòng)作為一種基本的機(jī)械傳動(dòng)形式之一,在機(jī)械行業(yè)起著重要作用,尤其近年來大型齒輪的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)大齒輪性能和精度提出更高要求,因此大型齒輪測(cè)量研究更為必要。本文就旁置式齒輪測(cè)量機(jī)在機(jī)測(cè)量過程中姿態(tài)調(diào)整問題進(jìn)行了深入的分析研究,提出了一種旁置式齒輪測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整方法,通過測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整裝置和位姿檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì),搭建了一套旁置式齒輪測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng),并通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:1)機(jī)械調(diào)整機(jī)構(gòu)。通過對(duì)橋式柔性鉸鏈調(diào)整原理分析,確定了角度調(diào)整區(qū)間、壓縮比和調(diào)整分辨率;并對(duì)鉸鏈調(diào)整過程中危險(xiǎn)截面應(yīng)力進(jìn)行分析,得到鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)的力學(xué)影響因素,其中包括割圓半徑、最小切割厚度;通過理論分析最終確定鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù),采用ANSYS有限元仿真方法對(duì)鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證,滿足050μm調(diào)整區(qū)間內(nèi)精密調(diào)整,調(diào)整分辨率為0.20.35μm,可實(shí)現(xiàn)測(cè)量機(jī)姿態(tài)精密微調(diào)。2)測(cè)量機(jī)位姿檢測(cè)系統(tǒng)。通過激光掃描法生成調(diào)整參考平面,結(jié)合PSD傳感器設(shè)計(jì)了一套激光位姿檢測(cè)系統(tǒng);通過PSD姿態(tài)檢測(cè)獲取測(cè)量坐標(biāo)系和齒輪回轉(zhuǎn)平面的姿態(tài)偏差量;基于STM32控制器與...
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 課題研究目的
1.4 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 大齒輪測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.2 大齒輪測(cè)量姿態(tài)調(diào)整發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 課題主要內(nèi)容
2 旁置式齒輪測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整校準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)
2.1 姿態(tài)調(diào)整總體方案設(shè)計(jì)
2.2 機(jī)械調(diào)整方案設(shè)計(jì)
2.3 PSD數(shù)據(jù)采集傳輸方案設(shè)計(jì)
2.4 姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)程序方案設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 姿態(tài)調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)角度調(diào)整區(qū)間設(shè)計(jì)分析
3.1.1 調(diào)整機(jī)構(gòu)壓縮比選擇
3.1.2 調(diào)整機(jī)構(gòu)角度調(diào)整區(qū)間選擇
3.2 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)力學(xué)模型理論分析
3.2.1 鉸鏈調(diào)整轉(zhuǎn)角關(guān)系分析
3.2.2 鉸鏈Z向轉(zhuǎn)角變形與轉(zhuǎn)矩關(guān)系分析
3.2.3 鉸鏈危險(xiǎn)截面應(yīng)力與轉(zhuǎn)矩關(guān)系分析
3.3 柔性鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇
3.3.2 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)初始角度參數(shù)優(yōu)化
3.3.3 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)最終設(shè)計(jì)模型
3.4 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)ANSYS有限元仿真分析
3.4.1 鉸鏈仿真幾何模型建立
3.4.2 鉸鏈仿真模型網(wǎng)格劃分
3.4.3 鉸鏈拉壓載荷仿真分析
3.4.4 鉸鏈調(diào)整過程仿真分析
3.5 本章小結(jié)
4 姿態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)據(jù)采集無線傳輸硬件系統(tǒng)搭建
4.1.1 PSD數(shù)據(jù)采集功能實(shí)現(xiàn)
4.1.2 采集數(shù)據(jù)無線傳輸功能實(shí)現(xiàn)
4.1.3 采集數(shù)據(jù)串口發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)
4.2 下位機(jī)數(shù)據(jù)采集控制程序設(shè)計(jì)
4.2.1 數(shù)據(jù)采集無線發(fā)送程序設(shè)計(jì)
4.2.2 數(shù)據(jù)采集無線接收程序設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
4.3.1 串口通信數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)
4.3.2 數(shù)據(jù)采集控制程序設(shè)計(jì)
4.3.3 數(shù)據(jù)顯示程序設(shè)計(jì)
4.3.4 采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)
4.3.5 姿態(tài)調(diào)整解算程序設(shè)計(jì)
4.3.6 姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)整體程序設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)采集及姿態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.1 PSD數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
5.1.1 PSD數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.1.2 PSD傳感器線性擬合實(shí)驗(yàn)
5.2 鉸鏈調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.3 姿態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.3.1 Y方向調(diào)平實(shí)驗(yàn)
5.3.2 X方向調(diào)平實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大齒輪齒形掃描式在機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法研究[J]. 喬衛(wèi)東,王春軍,高峰,趙柏涵,李艷. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[2]CIMT2017量具量?jī)x展品點(diǎn)評(píng)[J]. 謝華錕. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2017(03)
[3]Leitz PMM-C高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 楊斌. 品牌與標(biāo)準(zhǔn)化. 2016(04)
[4]漸開線齒廓偏差的極坐標(biāo)法測(cè)量[J]. 周津生,朱曉春,張兆祥,王金淦,胡仁禮. 常州工學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(Z1)
[5]超大型齒圈在線測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 張壘,孔德軍,付貴忠,葉存冬. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2014(12)
[6]面向特大型齒輪的激光跟蹤多站位定位[J]. 陳洪芳,閆昊,石照耀. 光學(xué)精密工程. 2014(09)
[7]基于特大齒輪在位測(cè)量姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)平算法的仿真研究[J]. 范成功,呂強(qiáng),陳西曲,陳光輝. 科技視界. 2014(21)
[8]齒輪激光跟蹤在位測(cè)量的姿態(tài)調(diào)整模型[J]. 張白,石照耀,林家春. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]柔性鉸鏈微定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 馬立,謝煒,劉波,孫立寧. 光學(xué)精密工程. 2014(02)
[10]基于nRF24L01的通用無線通信模塊設(shè)計(jì)[J]. 沈勇,蔣文雄,段勇. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(18)
博士論文
[1]基于柔性鉸鏈的位移放大機(jī)構(gòu)及三自由度調(diào)姿平臺(tái)研究[D]. 倪遠(yuǎn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大型齒輪在機(jī)測(cè)量原理及技術(shù)的研究[D]. 李文龍.大連理工大學(xué) 2000
碩士論文
[1]大齒輪測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系的建立技術(shù)研究[D]. 鄭中鵬.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大型齒輪測(cè)量中心齒輪安裝誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 宋承志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]面向特大零件激光跟蹤測(cè)量精度的提升方法研究[D]. 閆昊.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]特大型齒輪激光跟蹤在位測(cè)量系統(tǒng)的誤差建模與測(cè)量不確定度分析[D]. 張宇.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]基于PSD的光電位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 齊奎洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]大型漸開線圓柱齒輪在線檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 李恒鑫.河南科技大學(xué) 2011
[7]大齒輪在位測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 王巖.西安理工大學(xué) 2007
[8]大齒輪在位檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 龔寧博.西安理工大學(xué) 2007
[9]大型齒輪在位綜合測(cè)量原理與技術(shù)的研究[D]. 朱萬剛.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006
[10]大齒輪在位測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 朱慶.西安理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3058158
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題來源
1.2 課題研究背景及意義
1.3 課題研究目的
1.4 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.1 大齒輪測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.2 大齒輪測(cè)量姿態(tài)調(diào)整發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 課題主要內(nèi)容
2 旁置式齒輪測(cè)量機(jī)姿態(tài)調(diào)整校準(zhǔn)方案設(shè)計(jì)
2.1 姿態(tài)調(diào)整總體方案設(shè)計(jì)
2.2 機(jī)械調(diào)整方案設(shè)計(jì)
2.3 PSD數(shù)據(jù)采集傳輸方案設(shè)計(jì)
2.4 姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)程序方案設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
3 姿態(tài)調(diào)整機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)角度調(diào)整區(qū)間設(shè)計(jì)分析
3.1.1 調(diào)整機(jī)構(gòu)壓縮比選擇
3.1.2 調(diào)整機(jī)構(gòu)角度調(diào)整區(qū)間選擇
3.2 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)力學(xué)模型理論分析
3.2.1 鉸鏈調(diào)整轉(zhuǎn)角關(guān)系分析
3.2.2 鉸鏈Z向轉(zhuǎn)角變形與轉(zhuǎn)矩關(guān)系分析
3.2.3 鉸鏈危險(xiǎn)截面應(yīng)力與轉(zhuǎn)矩關(guān)系分析
3.3 柔性鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)選擇
3.3.2 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)初始角度參數(shù)優(yōu)化
3.3.3 鉸鏈調(diào)整機(jī)構(gòu)最終設(shè)計(jì)模型
3.4 柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)ANSYS有限元仿真分析
3.4.1 鉸鏈仿真幾何模型建立
3.4.2 鉸鏈仿真模型網(wǎng)格劃分
3.4.3 鉸鏈拉壓載荷仿真分析
3.4.4 鉸鏈調(diào)整過程仿真分析
3.5 本章小結(jié)
4 姿態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)據(jù)采集無線傳輸硬件系統(tǒng)搭建
4.1.1 PSD數(shù)據(jù)采集功能實(shí)現(xiàn)
4.1.2 采集數(shù)據(jù)無線傳輸功能實(shí)現(xiàn)
4.1.3 采集數(shù)據(jù)串口發(fā)送功能實(shí)現(xiàn)
4.2 下位機(jī)數(shù)據(jù)采集控制程序設(shè)計(jì)
4.2.1 數(shù)據(jù)采集無線發(fā)送程序設(shè)計(jì)
4.2.2 數(shù)據(jù)采集無線接收程序設(shè)計(jì)
4.3 上位機(jī)姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
4.3.1 串口通信數(shù)據(jù)傳輸程序設(shè)計(jì)
4.3.2 數(shù)據(jù)采集控制程序設(shè)計(jì)
4.3.3 數(shù)據(jù)顯示程序設(shè)計(jì)
4.3.4 采集數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序設(shè)計(jì)
4.3.5 姿態(tài)調(diào)整解算程序設(shè)計(jì)
4.3.6 姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)整體程序設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 數(shù)據(jù)采集及姿態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.1 PSD數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)
5.1.1 PSD數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
5.1.2 PSD傳感器線性擬合實(shí)驗(yàn)
5.2 鉸鏈調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.3 姿態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)
5.3.1 Y方向調(diào)平實(shí)驗(yàn)
5.3.2 X方向調(diào)平實(shí)驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
附錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大齒輪齒形掃描式在機(jī)測(cè)量數(shù)據(jù)處理方法研究[J]. 喬衛(wèi)東,王春軍,高峰,趙柏涵,李艷. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(06)
[2]CIMT2017量具量?jī)x展品點(diǎn)評(píng)[J]. 謝華錕. 世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng). 2017(03)
[3]Leitz PMM-C高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 楊斌. 品牌與標(biāo)準(zhǔn)化. 2016(04)
[4]漸開線齒廓偏差的極坐標(biāo)法測(cè)量[J]. 周津生,朱曉春,張兆祥,王金淦,胡仁禮. 常州工學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(Z1)
[5]超大型齒圈在線測(cè)量技術(shù)現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 張壘,孔德軍,付貴忠,葉存冬. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2014(12)
[6]面向特大型齒輪的激光跟蹤多站位定位[J]. 陳洪芳,閆昊,石照耀. 光學(xué)精密工程. 2014(09)
[7]基于特大齒輪在位測(cè)量姿態(tài)調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)平算法的仿真研究[J]. 范成功,呂強(qiáng),陳西曲,陳光輝. 科技視界. 2014(21)
[8]齒輪激光跟蹤在位測(cè)量的姿態(tài)調(diào)整模型[J]. 張白,石照耀,林家春. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[9]柔性鉸鏈微定位平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J]. 馬立,謝煒,劉波,孫立寧. 光學(xué)精密工程. 2014(02)
[10]基于nRF24L01的通用無線通信模塊設(shè)計(jì)[J]. 沈勇,蔣文雄,段勇. 電子設(shè)計(jì)工程. 2013(18)
博士論文
[1]基于柔性鉸鏈的位移放大機(jī)構(gòu)及三自由度調(diào)姿平臺(tái)研究[D]. 倪遠(yuǎn).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大型齒輪在機(jī)測(cè)量原理及技術(shù)的研究[D]. 李文龍.大連理工大學(xué) 2000
碩士論文
[1]大齒輪測(cè)量系統(tǒng)坐標(biāo)系的建立技術(shù)研究[D]. 鄭中鵬.西安工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大型齒輪測(cè)量中心齒輪安裝誤差補(bǔ)償技術(shù)研究[D]. 宋承志.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]面向特大零件激光跟蹤測(cè)量精度的提升方法研究[D]. 閆昊.北京工業(yè)大學(xué) 2014
[4]特大型齒輪激光跟蹤在位測(cè)量系統(tǒng)的誤差建模與測(cè)量不確定度分析[D]. 張宇.北京工業(yè)大學(xué) 2012
[5]基于PSD的光電位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 齊奎洲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[6]大型漸開線圓柱齒輪在線檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 李恒鑫.河南科技大學(xué) 2011
[7]大齒輪在位測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)與控制系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 王巖.西安理工大學(xué) 2007
[8]大齒輪在位檢測(cè)測(cè)量系統(tǒng)的開發(fā)[D]. 龔寧博.西安理工大學(xué) 2007
[9]大型齒輪在位綜合測(cè)量原理與技術(shù)的研究[D]. 朱萬剛.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2006
[10]大齒輪在位測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 朱慶.西安理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3058158
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