曲轴轴颈圆度自动检测仪的设计【图纸丢失、只有论文了】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目     录  摘  要  . 1 关键字 . 1 1 前言  . 3 2 圆度测量概况  . 4 度测量国外概况  . 4 外精密导轨水平  . 4 国外圆度仪性能  . 4 圆度测量国内概况  . 6 国外精密导轨水平  . 6 国内圆度仪性能  . 6 3  圆度误差几何特性及检测特点和评定方法  . 6 圆度误差的几何特性  . 6 圆度误差检测  . 7 圆度误差检测特点  . 7 圆度误差检测的基本原则  . 7 圆度误差评定方法种类  . 8 最小二乘法  . 9 最小外接圆法和最大内接圆法  . 11 4 总体设计  . 11 总体方案的制定  . 11 总体布局  . 11 主要部件的功能与要求  . 13 主要技术规格  . 15 5  部件设计  . 15 精密转台  . 15 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 精密转台的作用  . 15 精密转台的基本要求  . 15 主轴系统轴承形式的选定  . 16 轴系的设计与计算  . 17 精密立柱  . 18 精密立柱的作用与技术要求  . 18 立柱材料的选择  . 19 立柱的设计  . 19 立柱的支承和调整  . 20 导轨设计  . 21 导轨类型  . 21 导轨结构  . 21 滑板和测头架  . 22 附件  . 23 6  传动系统的设计  . 23 传动系统的技术要求  . 23 伺服机构的技术要求和选择  . 23 系统技术要求  . 24 伺服系统的选用  . 24 驱动电机  . 24 7  安装误差的修正及圆度误差的实现  . 25 偏心误差和倾斜误差的修正  . 25 公式推导  . 25 验算框图  . 27 圆度误差的实现  . 28 数据处理  . 28 程序设计  . 28 程序流程  . 29 8  结论  . 29 参考文献  . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 致     谢  . 31 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 曲轴轴颈圆度自动检测仪的设计  摘   要 ： 在分析曲轴圆度误差检测方法的原理和特点的基础上，本文着重分析最小二乘法圆度误差的计算方法，并用 C 语言编辑最小二乘法圆度误差的程序。文章重点介绍机械部分的设计及核 心部件的设计，包括精密主轴和测头的设计。其中对圆度仪精度影响最大的，是精密主轴的轴承选用。在选用总体方案上，主轴回转式精度最高，测量方便，适合轻、小型回转类工件的测量。简单论述了传动系统的设计。实验表明，程序算法正确，系统误差在理论范围内，可精准测量曲轴轴颈的圆度误差。  关键字 ： 圆度误差；最小二乘法；精密主轴；传动系统；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 on of of is SC a on it of  is on of of on in of of to of as is is of  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 1  前言  曲轴是汽车发动机的重要零件之一，它的作用是将活塞的往复直线运动变为旋转运动，并将这一旋转运动传递给其它的工作机械，用以输出发动机的功率。曲轴在工作时的受力情况非常复杂，它不但要受到很大的扭转应力以及大小方向都在周期性变化的弯曲应力的作用，而且还在受到震动所产生的附加应力的作用。因此曲轴应有足够的强度、支撑刚度和耐磨性。目前多使用多主轴曲轴，优点是：提高了曲轴轴承的承载能力，减少了轴颈的载荷。但这样就使得曲轴的加工变得比较困难，同时为了保证曲轴的正常工作，曲轴也规定了严格的技 术要求，如主轴颈的尺寸公差、两端中心孔的跳动、曲轴轴颈圆度等。  在精密机械生产中，尤其是在自动化的大规模精加工生产中，测量技术起着重要的作用，先进的自动化量仪式现代工业生产和科学研究不可缺少的手段。随着科学技术的发展，对精密仪器的要求也不断提高。目前，国外仪器已于计算机技术和光电技术相结合，实现了自动化、数字化和多功能化，国内也正向着这个方向发展。  圆度误差属于宏观几何形状误差，是机械零件常见的形状误差，几何学上圆的定义为： “与一定点等距离的点的轨迹就是圆 ”，也称真圆或理论圆。在机械零件的加工中，切 削出理论圆很困难。由于切削过程中机床主轴回转不平衡、刀具在切削中与主轴之间的摩擦、切削元件的径向跳动，以及金属撕裂、材料应变和制造过程中的剩余表面应力等，所有这些因素都会引起工件半径的变化，带来圆度误差。它直接影响着零件部件的配合精度、摩擦、振动、噪音等，因此圆度误差成为检测回转类零件加工质量的重要指标之一。 1996 年，首次提出了经典的三点圆度误差分离方法，在此之后许多学者对于圆度误差分离方法做了深入的研究。但是上述方法要么适用于离线测量，要么在线测量中因为传感器安装位置始终固定不动。因而均不能解决因工件安 装偏心过大、超过传感器量程或者工件做偏心运动时圆度误差的在线测量。  我国目前只有少数厂家可以生产圆度仪，为了适应科研和生产的急需，同时为贯彻国标提供手段，必须尽快发展这种仪器。圆度仪是机、光、电、液、气一体化的技术密集的高科技产品，通过开发研究这种产品，可以积累经验，培养人才，推动精密机械和测量技术进步。此外，开发这种仪器还有较大的经济价值。以前由于没有国产仪器，靠进口应急，价格昂贵，每台一般都在十几万美元到几十万美元。现有国产以前可以代替进口仪器，每年可以节省大量外汇。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2  圆度测量概况  圆度 测量国外概况  过去圆度用两点法或三点法测量。 20 世纪 50 年代开始出现了用半径法测量的圆度仪。目前圆度仪主要生产国家有英、美、日、德等国，并已采用微型计算机自动控制，自动数据处理，自动定心、找正等，配备数显和图像等装置。  在测量曲轴的这一方面，从我掌握的资料看，国外已经有了比较成熟的测量设备。一种是以三坐标测量机位基础的测量方式，通过数控系统控制传感器的测头移动，从而完成对工件的测量，这种测量方式可以准确的完成对曲轴每一公差的单项检测，并可以给出精确的测量结果。但是，这种方式测量时间长，不适合大批量的生产场合 ，对个别零件的抽查是比较合适的。另一种主要是以普通的计算机或工控机，配上一些专用的组态软件和硬件，包括数据采集卡、传感器对曲轴进行测量。在大多数情况下，他们也是根据用户的具体要求开进行针对性的设计和制造的，由于采用了专用的组态软件和系统设计，因此价格也是非常昂贵的。  国外精密导轨水平  国外精密导轨的原始精度不是很高，但是应用时进行误差修正，所以提高了精度，表 1 列出了国外几种仪器的导轨精度。  表 1 国外精密导轨性能   of 厂家                     仪器型号               立柱行程（            运动精度（   英国泰勒公司              量仪          500                         英国泰勒公司             度仪         300                         1 日本东京精密株式会社        5A 圆度仪                 300                         国 司              度仪               800                         国 司              度仪               800                           国外圆度仪性能  圆度仪的发展趋势是向多功能、高自动化方向发展。如英国、美国、德国、日 本等的产品，功能越来越多，不仅能测圆度误差；而且还可以测量同心度、同轴度、平面度、垂直度等软件方面特不断完善，通用软件齐全，专用软件业不断增加，扩大了仪器的使用范围，提高了利用率，从而提高了性能价格比；采用软件对仪器进行修正，可以提高仪器精度，既经济又方便。这种方法关键是推导出准确无误的公式，再编制出运算方便的软件。  国外主要厂家的产品性能和主要参数如表 2 所示外观如图 1、图 2。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 表 2 国外圆度仪性能对比   of 号      厂家      仪器型号    回转精度     回转速度    测量外径尺寸    测量内径尺寸   回转方式   （       （ r/       （         （         1  英国泰勒公司   （     24        440          3335        转台   2  英 国泰勒公司                 335       35       3335        测头  3  英国泰勒公司                335        35      3335        测头  4  美古尔德公司            1/48         265           265         测头  5 西日本贸易 株式会                 520         350           350         测头  图 1 为日本东京精密株式会社的 45A 型圆度仪，该仪器的特点是采用直线度为 0050高精度、高耐久性陶制立柱，可以进行直线度、圆柱度、直角度的测量。确保了转轴心和立柱的平行度 2m/350现了圆柱度、直角度、斜度的高精度测量。而且还具有自动偏心修正 倾斜修正功能对进入测量范围内测量物的偏心量、倾斜量进行解析、自动修正、可大 幅度减少繁琐的调整操作。     图  1 东京精密圆度仪 45A                           5A 图 2 为日本东京精密株式会社的 46A 型圆度仪，该仪器的特点是 采用高精度、高耐久性陶制立柱，具有支持调中心、调垂直功能，可以进行负荷曲线、振幅分布曲线、能力曲线、傅立叶解析等多种强大的表面特性解析。  图  2 东京精密圆柱度仪 46A  6A 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 圆度测量国内概况  国外精密导轨水平  精密导轨副是圆度仪的关键部件，国内相关仪器的导轨副精度水平见表 3。  表 3 国内精密导轨性能   of 序号      厂家           仪器型号            行程（          结构形式          移动直线性   1     中原量仪厂     度仪          300              气浮导轨          300  2   沈阳第一机床厂     库           180              液静压导轨        80    成都工具所         齿轮检测仪          150               滚柱导轨           250  国内圆度仪性能  国内圆度仪的主要技术参数见表 4。  表 4 国内圆度仪主要技术参数   of 号    厂家          仪器型号     回转精度        回转速度       测量外径尺寸     测量内径尺寸   （         （ r/          （         （  1   机械部机床研究所    （             430             2   上海机床厂                              50          3350 3   中原量仪                    i )  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29   i ;  （ 4） 计算圆度误差  根据式（ 12），利用以下语句可求出圆度误差值：     程序流程  程序流程如图 16 所示。  图 16  程序流程图  6 of   结论  我的设计 是 起步比较晚 的 ，整个 大四 基本都在忙于复习各种功课，毕业设计不得已推迟到火烧眉毛的地步才开始动笔。其实在上个学期，我就已经对 该题目做了前期的资料收集工作，却是苦于实在 无暇他顾，毕业设计只能放在一边了。在此，我深感惭愧。我原本最擅长的是纯机械设计的，对于控制电路、单片机之类的工作实在不敢恭维，所以该题目中，我突出的是机械部分的设计，而控制之类的就简略带过了。其实我选择周老师的这个题目也是有一定的原因的， 这个倒不是题目简单，而是我觉得周老师的这个题目与买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 我的一个设想能比较贴切的符合，我能够通过这个题目解决当初自己的一个久而未解的难题，这个难题也是我选择继续深造的原因之一 。在进行毕业设计的这段时间内，我也一直在回想自己在大学四年里所做的 ，我的大学是否合格？是否能担当大任？这也许是每个即将毕业的同学都会思考的一个问题吧！在四年的学习时间里，我想我更多的是学会了怎样成为一名合格的、有利于社会的人，一个纯粹的、脱离低级趣味的人。四年的历练，仿佛自己站在巨人的肩膀上一般，看的更高、更远。知识能改变命运，这句 话 说的真好 ，人与人的差距就在学识的高低体现出来了。大学不一定教会我们很多的书本知识，却给了我们一个晋升的平台，每个人的起点又一样了，但是结果却是不一样，一分耕耘一分收获，付出总会有回报。  参考文献  1 金属机械加工工艺人员手册修订组 . 金属机械加工工艺人员手册 M. 上海： 上海科学技术出版社 ， 5272 濮良贵 ，纪名刚 M高等教育出版社， 963 裘文言，张祖继 M高等教育出版社， 124 徐学林 M湖南大学出版社， 765 吴宗泽，罗圣国 M高等教育出版社， 836 张淑娟，全腊珍 M中国农业出版社， 237 梁荣茗 M国计量出版社， 68 薛实福等 M华大学出版社， 1991： 569 孙祖宝 M械工业出版社， 1981： 12010 张善钟 M械工业出版社， 1993： 8711 费业泰 M械工业出版社， 2000： 5512 花国梁 M国计量出版社， 1991： 5813 黄清渠 M械工业出版社， 1981： 4514 刘毓兰 M械工业出版社， 1988： 3615 蒋庄 德 计 M安交通大学出版社， 2000： 5916 刘品，徐晓希 M尔滨工业大学出版社，2004： 107买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 17 桂定一，等 M械工业出 版社， 2002： 4518 杨沿平 北京：高等教育出版社， 2004：  19 et of in 2nd 993:5620 L,996 17(6):306买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 25 吨水平定向钻机推进机构设计   250t 单梁桥式起重机小车运行机构设计   450t 门式起重机金属结构设计    凝土搅拌机结构设计    制的翻转机械手的设计    制的移置机械手的设计    变压器的设计及制造工艺    连铸连轧机（轧机部分）液压系统设计    降台铣床数控改造（横向）    式装载机 工作装置及其液压系统设计    安装支架的冲压工艺及模具设计  背负式小型机动除草机设计  步进电机驱动的小车电气控制系统设计  侧边传动式深松旋耕机的设计  茶籽含油量高光谱检测技术研究  柴油机活塞的加工工艺及夹具设计  车床拨叉加工工艺及夹具设计  车载机顶盒硬盘固定架优化和散热分析  搭扣冲压模具设计  带机架的立式摆线针轮减速机的设计  带式输送机自动张紧装置  单相电子式预付费电度表的设计  低压电动机软启动器的设计  电极片多工位级进模设计  蝶形螺母注塑模设计  多  功  能  钻  机  的  钻  架  设  计  仿形刨床液压系统设计  封箱机设计  盖帽垫片的冲压工艺及模具设计  缸体气缸孔镗削动力头设计  缸体曲轴孔与凸轮轴镗削动力头的设计  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 33 钢筋调直机的设计  高温高速摩擦磨损试验机设计  刮板式脱壳机设计  轨道式小型液压升降机机架和小车设计  红薯丁切制机构设计  红薯条切制机构的设计  高压瓶盖注塑模具设计  户用型太阳能水泵的设计  机床手柄注塑模设计  基于 电动机转矩转速测量系统设计  基于 包装生产线计数分配环节控制系统设计  基于 材料分拣模型控制系统设计  基于 加热反应炉电气控制系统的设计  基于 食用油灌装生产 线的电气控制设计  基于 四轴联动机械手控制系统设计  基于 污水处理电气控制系统设计  基于 自由度机械手  基于单片机的电子秤的设计  基于单片机的电子密码锁设计  基于单片机的非接触式红外测温仪设计  基于单片机的智力竞赛抢答器设计  基于单片机的自动照明节能控制系统设计  基于单片机控制的 化设计  基于浮子流量计单片机流量控制系统的设计  矩形柱座双面倒角专用机床设计  矩形柱座双面铣专用机床设计  矿用固定式带式输送机的设计  辣椒切碎机的设计  离心式茶叶雨水叶脱水机设计  犁刀变速齿轮箱体加工工艺及 夹具设计  立式离心式剥壳机设计  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 立式推杆减速机的设计  连杆端孔轴线平行度自动检测仪的设计  连杆端面平行度自动检测仪的设计  龙门动模式钢板模压机设计  漏斗式热风干燥机的设计  螺旋式榨油机设计  密封垫罩的冷冲压模具设计  棉花裸苗移栽机取苗机构设计与仿真  棉花裸苗移栽机送苗机构设计与仿真  棉花裸苗移栽机移栽机构设计与仿真  灭火器外壳注塑模设计  农用铺膜机设计  平衡臂机械手设计  普通车床的数控化改造设计  汽车变速箱体加工工艺及夹具设计  浅盒