摘要：本文介绍了曲轴轴线同轴度误差自动检测仪设计的详细过程，其中运用最小二乘法原理建立了曲轴轴线同轴度误差检测原理的数学模型，对检测装置的组成部分进行了详细的分析及运算，提出了多套设计方案，并选择其中一种进行了详细地说明和计算，包括对床身的结构设计、驱动用电动机的选择、测量装置的选择、对主要的传动部件进行计算和校核，并列出了多个图表进行补充说明，还绘制了检测系统原理图、组成联系图、检测装置的装配图和部分零件图。根据原理编写了对已采集数据进行计算处理的程序。

关键词：同轴度误差；数学模型；自动检测及数据分析Abstract: This paper introduced the axis of the crankshaft coaxiality automatically detect errors in detail the process of home design, according to the principle of least squares to establish the axis of the crankshaft coaxiality error detection principle of mathematical model of detection devices have been an integral part of detail and put forward a number of sets of design options, and select one of a detailed explanation and calculation, including the bed of the structural design, the choice of driving motor, the choice of measuring devices, the main components of the calculation of transmission and checking, and set out a number added to the chart. Drawing a schematic diagram detection system, composed of linked maps, detection devices and parts assembly diagram. Prepared in accordance with the principle of the calculation has to deal with data collection procedures. Key words: coaxiality error; mathematical model; automatic detection and the data analysis;

摘要……………………………………………………………………………1

关键词…………………………………………………………………………1

1前言………………………………………………………………………………2

1.1选题研究意义 …………………………………………………………………2

1.2国内外研究现状………………………………………………………………2

1.3课程研究内容 …………………………………………………………………3

2 形位误差检测原理…………………………………………………………………3

2.1形位误差检测的特点……………………………………………………………3

2.2形位误差检测的基本原则………………………………………………………4

2.3同轴度测量的数学模型…………………………………………………………5

2.4最小二乘法测量……………………………………………………………7

2.4.1测量原理……………………………………………………………7

2.4.2计算机处理程序……………………………………………………………8

3方案论证……………………………………………………………………10

3.1方案一 …………………………………………………………………10

3.2方案二………………………………………………………………11

3.3方案三 ………………………………………………………………………11

3.4小结 ………………………………………………………………………11

4检测系统设计……………………………………………………………………… 11

4.1测量部分……………………………………………………………11

4.2计算机控制处理及测量过程…………………………………………………12

4.3机械部分……………………………………………………………13

4.3.1驱动电机的选择…………………………………………………………13

4.3.2工件的定位……………………………………………………………19

4.3.3机身设计……………………………………………………………19

4.3.4导轨截面设计……………………………………………………………21

　　　 4.3.5滚珠丝杠螺母副设计……………………………………………………23

4.3.6滚动轴承的选择…………………………………………………………26

　　　 4.3.7传感器支架弯度校核……………………………………………………28

5结论…………………………………………………………………28

参考文献 ………………………………………………………………………29

　　　致谢……………………………………………………………………………30

1.1 选题研究意义

自动检测技术是自动化科学技术的一个重要分支科学,它在仪器表的使用、研制、生产的基础上发展起来的一门综合性技术。自动检测就是在检测和检验过程中完全不需要或仅需要很少的人工干预而自动进行并完成的。现实自动检测可以提高自动化水平和程度，减少人为干扰因素和人为差错，可以提高生产过程或设备的可靠性及运行效率。

　　　形位误差对零件的使用功能有很大的影响，为了保证零件的互换性和精度等要求，不仅要控制尺寸误差和表面粗糙度，还必须控制零件的形位误差。在加工过程中，由于机床、夹具、刀具、工件所构成的工艺系统会出现受力变形、热变形、振动及磨损等情况，在其影响之下被加工零件的几何要素不可避免地将会产生误差、波度和表面粗糙度。零件的形位误差会影响零件的功能要求、配合性质和装备性质，所以，零件的形位误差对其工作性能的影响一定不能忽视，它是衡量机器、仪器产品质量的重要指标。

　　我国汽车工业的快速发展，对发动机的需要量越来越大。曲轴是发动机的几大基本组件之一，其加工质量关系到发动机整体的质量，可以说曲轴尺寸及形位参数直接影响着发动机的性能。因此，在控制曲轴的加工质量上，这些参数是主要的检测对象。

　　在加工曲轴时对其曲轴轴线的同轴度要求较高。同轴度误差会使曲轴在旋转时造成发动机缸体的振动，而振动对机器的正常工作有很大影响，由于转动惯量大、转速高，造成机器轴不对中，会带来一系列的严重问题：一是增加了轴承所受的力，轴承会过早地发生损坏，缩短了轴承的使用寿命；二是增大了联轴器的磨擦，使联轴器处磨擦增大，会使机器的能源使用效率显著下降，提高了运营成本；三是缩短了机器寿命，由不对中所产生的额外的力，会使转轴发生往复移动，这样活动性的动作会显著地缩短机器的寿命；四是不对中会对转轴密封产生特别严重的影响。

　　为适应我国汽车工业发展的需要，改变汽车工业生产中检测手段落后的局面，研制具有高新技术含量的在线检测仪器，显然有着重要意义。

1.2 国内外研究现状

　　近年来，现代科学技术不断进步，工业生产趋向于集成化，专业化，标准化。

　　机械工业中的在线检测，从狭义上讲，是指在机械加工生产线上，加入某一环节，以便对加工生产中的某些参数或工况进行检测。

　　国内外曲轴主轴轴线的生产加工自动化程度明显提高，多有主动测量装置，加工精度高，其尺寸及形位参数在加工时就予以保证了。同轴度误差常见的测量方法有坐标法、对径双测头测量法、反向法和壁厚差法。这些测量方法都是在通用测量器具上如圆度仪、坐标测量仪、分度头或以平板为基准, 利用V 型块和指示器进行测量。较先进的还有激光的非接触测量，用CCD 获取衍射条纹图象从而获得同轴度误差值。

1.3 课程研究内容

　　这次设计的课题是曲轴轴线同轴度误差自动测量仪的设计。同轴度误差是用于限制被测要素对基准要素的轴线同轴的位置误差。就实际价值而言，发动机缸体是发动机的基础零件，曲轴轴线同轴度误差会使曲轴在旋转时造成发动机缸体的振动，而振动对机器的正常工作有很大影响，由于转动惯量大、转速高，造成机器轴不对中，会带来一系列的严重问题，这对于发动机性能及其寿命都有重要影响，因此利用计算机系统控制其误差具有重要的现实意义。本次设计的数学模型是用最小二乘法建立的，最小二乘法常被应用在误差检测的建模方面，因此本次设计具有一定的理论基础和实际意义。

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内容简介：: 湖南农业大学东方科技学院毕业论文（设计）中期检查表学部：理工学部学生姓名宋力学号200841914130年级专业及班级2008级机械设计制造及其自动化(1)班指导教师姓名周光永指导教师职称副教授毕业论文（设计）题目曲轴轴线同轴度自动检测仪的设计工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题1. 查找资料相关文献，完成开题报告2. 确定自动检测仪结构方案，结构分析3. 进行自动检测仪设计的计算4.绘制自动检测仪装备图 1.自动检测仪零件图的绘制2.优化模具设计和分析3编制工作零件的加工工艺规程4整理修改及提交毕业设计说明书和设计图纸指导教师意见指导教师签名：年月日检查（考核）小组意见检查小组组长签名：年月日

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