凸度圆柱滚子测量装置设计研究与测量误差分析

PAGE42PAGEIII毕业设计（论文）题目：凸度圆柱滚子测量装置设计研究与测量误差分析学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化嘉兴学院本科生毕业设计（论文）凸度圆柱滚子测量装置设计研究与测量误差分析PAGE43TOC\o"1-3"\h\u10524诚信声明 29560授权声明 321181凸度滚子测量装置设计与研究 514190摘要 523501绪论 62921.1选题的背景、意义 6193451.2相关研究的最新成果及动态 7101252机构原理设计 11110722.1实验总装置设计图纸 11155912.2实验装置实际效果图 13283182.3方案评价 16255063测量原理 17184934实验 20285174.1测量软件介绍 20233434.2实验方法 2049904.3数据分析 21228424.4理论依据 22222644.5实验结果 2624601第一组实验（0°) 2612313第二组实验（90°） 2926273第三组实验（180°) 3221855第四组实验（270°） 35854.6数据分析 38203105结论 394695致谢 416713附录图 42凸度圆柱滚子测量装置设计研究与测量误差分析摘要随着社会经济的发展，凸度滚子在现在的工业领域发挥着越来越大的作用。大到重型机构的传动机构，小到一个滚子轴承。都是不可缺少的。然而随着进入21世纪，社会经济的发展，人民生活水品的提高，科学研究探索的不断深入，现如今的凸度滚子精度的检测手段已不再满足现在的生产需求。因此滚子凸度检测装置的研发刻不容缓。目前国内的检测装置有D744仪器、T703型智能滚子滚道凸度仪等。本毕业设计检测装置为激光测量装置，它拥有高精度、高稳定性的特点。关键词：凸度滚子MATLAB平均值DesignresearchandmeasurementerroranalysisofcylindricalrollermeasuringdeviceAbstractWiththedevelopmentofsocialeconomy,therollerintheindustrialfieldisplayingamoreandmoreimportantrole.Largetoheavy-dutymechanismofthetransmissionmechanism,smalltoarollerbearing.Areindispensable.However,withtheentryofthe21stcentury,economicandsocialdevelopment,improvementofpeople'slivingstandards,scientificresearchandexplorationofdeepening,nowconvexityrollerprecisiondetectionmeansnolongermeetthecurrentproductiondemands.Therefore,itisurgenttoresearchanddeveloptherollerconvexitymeasurementdevice.Atpresent,thedomesticdetectiondevicehasD744instrument,T703typeintelligentrollerrollerroller,etc..Thegraduationdesignandtestingdeviceforlasermeasuringdevice,ithashighprecision,highstabilitycharacteristics.Keywords:convexrollerMATLABmeanvalue1绪论1.1选题的背景、意义轴承圆柱滚子是轴承滚动轴承是机械系统中重要的支撑件，是装备制造业的关键基础件，广泛应用于机床、铁路、飞机、航天器等精密设备。滚动轴承是标准件，使用时便于启动，具有高的使用效率且互换性强，广泛存在于机械设备中。作为机械设备的核心部件，滚动轴承的性能指标包括精度、刚度、可靠性及寿命，其性能优劣直接影响与其相关的回转轴及轴上齿轮等元件的性能，进而影响整台机械设备性能。随着制造技术的进步，轴承精度性能与寿命得到提高，对于轴承精度及力学性能的研究也得到关注。滚动轴承的精度特性与机械设备的轴系性能息息相关，是造成振动、噪声等方面的核心因素。滚动轴承的力学性能主要是刚度和载荷分布特性，刚度体现轴承对轴系的支撑作用，影响主轴的刚度特征；载荷分布的优劣则影响载荷分配的合理性，并对寿命造成影响。国内外学者对滚动轴承静态、拟静态及动态特性研究做了大量工作，而缺乏轴承元件几何误差与轴承性能的关系方面的研究。企业生产中的关键零部件，其表面质量的好坏是评估滚子的一项重要指标，表面缺陷的存在将严重影响轴承产品的质量和性能。长期以来国内大多数轴承生产企业对滚子的表面缺陷检测主要是依靠人工完成的，当滚子轴承在运动的时候，滚子与轴承的接触处会出现应力集中，应力集中会削弱轴承的承载能力和降低轴承的疲劳寿命。为了消除或者减少应力集中的现象，通常情况下是改变滚子的直母线，将它修正成母线稍微凸起的某种特定曲线，这就是带有凸度的滚子。滚子表面上形成的凸度，除了让接触区内沿直母线方向上的应力均匀分布，和减轻（或消除）滚子端面处应力集中的现象之外，还让滚子轴承有了一定抵抗轴线偏斜、弯曲、形变的能力，从而使轴承的使用寿命显著提高。凸度滚子有好有坏，精度差、一致性差的滚子对系统有严重的影响。甚至有可能造成安全事故。因此对凸度滚子的凸度、一致性、稳定性测刻不容缓。以前对凸度滚子加工精度及表面质量的测量主要通过人工方式，所采用的测量工具为基于肉眼观察的光电式表面观测仪与基于人工操作的数字千分表（测量精度一般为±1μm），因此对大批量的滚动体进行参数测量是一个重复性极高的机械式劳动，工作人员主要的工作内容只是不断重复机械式的动作。这样不但耗时费力而且效率低检测结果存在产品质量一致性差、检测效率低以及对有缺陷滚子的漏检和误检等问题，因此亟需改善检测手段，以缓解轴承滚子等零件的快速加工和低速检测之间的矛盾。对凸度滚子如何进行测量进行了研究，以及设计测量装置的设计。力求能在前人的科学研究成果上提出更好更高效率的方法，研制出新的设备与装置，更好更快的测量出凸度滚子的凸度量，对凸度滚子更好的进行分门别类，对现代高精细测量仪器的发展具有重要的意义.1.2相关研究的最新成果及动态了实现交换生产，检验和测量技术是确保机械零部件的准确性的一个重要的手段,也是坚决执行的标准几何公差的技术保证。在某种程度上,检测技术的水平反映了机械加工的精度水平。从机械发展历史的角度,几何测量技术的发展和加工精度的改善是相互依赖、相互促进的。据国际计量会议上的统计,机械零件的加工精度是每十年提升一个数量级，这是由于测试技术的不断发展引起的。例如,在1940年由于机械师比较器的发明,使加工精度水平从过去3μm增加到1.5μm,到1950年,由于光学比较仪的发明出现,加工精度提高到0.μm2,到1960年,圆度仪的出现,加工精度提高至0.1μm;1969年,由于激光干涉仪的出现,加工精度提高到0.01μm的水平。在新中国成立之前,中国是一个半封建半殖民地经济,落后的生产、科学技术不能开发,测试技术和计量器具处于落后状态。新中国成立后,社会主义建设事业的不断发展,建立了一大批各种各样的机械制造行业。成立于1955年的国家计量局,1959年国务院发布的“秩序”的测量系统,统一国家测量系统后，还公布了一些几何公差标准。1977年,国务院发布了《中华人民共和国计量管理规定》,在1984年我国国务院发布了《关于我国统一实行法定计量单位的命令》，全国人大常委会通过于1985年并由中华人民共和国国家主席发布了《中华人民共和国计量法》，更好地保障中国国家的统一度量单位,使度量值更准确和可靠,从而促进中国社会主义现代化建设、科学和技术的发展。随着现代工业生产的发展,建立和加强测量系统的同时,我国的检测仪器也有更大的发展,现在有很多关键的测试设备制造厂,生产精密仪器的许多品种,如万能工具显微镜、万能渐开线检查仪、半自动齿轮节距测试仪等。此外,还开发了一些达到世界先进水平的测量仪器,如坐标测量机、激光光电比较仪、光栅式齿轮整体误差测量仪等。目前,加工精度达到纳米级,相应的检测技术也已经发展到纳米级。但我国的平直度测量精度不高。尤其是在大长度的直线度测量领域，测量精度和其他检测技术相形见绌。国际上只有美国国家标准局，德国PTB(PTB成立于1887年，隶属德国联邦经济部，是世界闻名的计量和测试科研机构，主要任务是进行计量学基础研究和应用技术开发，具极高的国际声望和权威)，原苏联国家标准局，美国劳仑斯国家实验室，日本Osaka大学，美国Lockheed火箭和空间公司等达到了0.1μm/m或更高的精度水平。为了改善我国直线度测量技术落后、装备差的基本情况，因此对直线度测量的研究和装备的设计，具有重要的意义。但是如今的凸度仪绝大多数都是关于板材凸度的测量方法或仪器。比如按辐射源分类，凸度仪的类型包括同位素凸度仪、X射线凸度仪。按测量单元的凸度形式分类有移动扫描式凸度仪、多通道式凸度仪。辐射测量的原理：板材断面形状的测量通常是采用x射线透射式检测装置,检测测量的测量原理是利用x射线衰减(或材料对辐射的吸收特性）来测量金属的工件厚度近年来关于凸度滚子的测量装置及方法的研究并不是很多。但也有不俗的成果出来。比如有（2004年）王艳与韩文的D744仪器（检测滚子凸度失真）、于静的T703型智能滚子滚道凸度仪、嵇文超和陈晓阳等人的凸度滚子的轮廓比较测量方法等。凸度滚子轮廓的比较测量测量原理滚子轮廓如图１所示，图中，Ｃｒ为滚子倒角半径，Ｔｄ为滚子跌落量。图SEQ图\*ARABIC1滚子轮廓示意图根据企业标准，定义距离端面1.2倍倒角处半径方向上的跌落量为凸度量。测量原理如图２所示，工作台是可以平移的，传感器触头沿着滚子轮廓的移动造成电感的变化，然后电感测试仪上实时显示了电感量，并通过RS232接口将其传输到电脑上，经单位变换后以μｍ为单位输出并以曲线的形式实时画出，最后可在电脑上显示并打印。图SEQ图\*ARABIC2测量原理图703型智能滚子滚道凸度仪工作原理步进电动机的工作使工作台向前移动一段距离，电机工作一段时间后而且测量头接触工件的时候，这时候计算机将步进电动机的水平位移量和将测量头测到的工件的径向变化量输入至内存中，最后在直角坐标系中以水平位移量为横坐标，工件的径向变化量为纵坐标画出关于轴承滚子的凸度曲线，同时算出它的凸度对称性和对应测量的长度。上面的测试结果可由计算机显示屏显示或打印机打印出来。电器硬件设计整个电器的硬件电路由MCS51单片机控制，整个系统由模块式STD标准总线结构组成，测量头为电感式传感器，配有全点阵液晶显示屏，配有微型机印机，全点阵液晶显示屏自带有备光驱动板，即使在光线不好的地方也显示的十分清晰。计算机软件的设计要求：（1）自动减少或消除工件的水平偏差值。

（2）根据拨盘的最初设定值，然后减去被检工件两端的倒角尺寸。

（3）能够清晰地显示凸度曲线、凸度值、凸度对称性和对应的测量长度。

（4）微型打印机能够正常打印出测试结果。

（5）能够自动完成测试过程，不出差错。性能与技术指标分辨率：0.0002mm；测量的范围：测量长度小于60mm；测量的精度：0.0005mm；测量的速度：48秒/件；导轨的精度：0.0005mm；输入的电压：220V%10*50Hz；环境的温度：-40~到40℃之间。2机构原理设计2.1实验总装置设计图纸图SEQ图\*ARABIC3总装置图图SEQ图\*ARABIC4局部放大图图SEQ图\*ARABIC5激光测量传感器2.2实验装置实际效果图图SEQ图\*ARABIC6实验装置实际图1——滚子测量支架，2——激光传感器，3——组合位移调节台，4——电动机，5——电机转速控制台，6——配电器，7——采集卡，8——处理器，9——显示器1）滚子测量支架滚子测量支架，由3部分组成：1为V型块，两边与滚子侧板相连，用于摆放待测量的滚子；2为滚子侧板，起机架的作用，便于保持机构的稳定性，从而提高测量精度；3为橡胶套圆柱轴承，通过助齿轮传动带带动，借助其与滚子之间的相互摩擦力使滚子转动，同时给滚子一定的压力，防止滚子在测量过程中脱落。2）激光测量传感器激光测量传感器，如图7中所示：CTDS系列精密光学位移传感器是基于激光聚焦远离的一种高精密位移测量探测器，适用于测量表面轮廓、台阶高度、电机转子径向跳动、硅太阳能电池沟槽以及轴承球圆度等多个不同的应用领域。该系列的传感器测量动态范围大，测量精度高，测量灵敏度好，重复精度强，可测量各种透明和不透明的光滑平面的微小位移量。主要由3部分构成：1为光学传感器探头（即为光学实验室物镜），2为光学传感器连接电缆，3为光学传感器前置器。图SEQ图\*ARABIC7CTDS—3100G精密光学位移传感器3）升降台升降台为派迪威PT-SD404手动升降台，如图8中所示。PT-SD404手动升降台是一款精密型手动升降台。产品特性：1.采用楔形结构，最小调整量可提高一倍；2.采用交叉滚柱导轨，精度高，承载大，其承载为10kg；3.测微头驱动，定量读数，其升降行程为5mm，最小刻度为5μ，最小调整量为1.5μ；4.底座和台面均有标准孔距的连接孔，方便与其它位移台连接，组成多维移动。采用分离卡驱动的驱动方式。用于调节激光测量仪的高度。图SEQ图\*ARABIC8PT-SD404手动升降台4）平移台平移台为派迪威PT-SD105G手动平移台，如图9中所示。PT-SD105G手动平移台是一款精密位移台。产品特性：1侧面锁紧方式特殊设计，增强台面的锁紧稳定性；2硬铝材质精密加工，表面阳极氧化黑；3采用进口高精度交叉滚柱导轨，精度更高，承载较大，寿命长；4高精度基座和台面，保证台子的直线度，偏摆，俯仰，运动平行度；5位移调整采用测微头或差动测微头驱动；6高精度小分辨率测微头保证产品在纳米级的微位移调整；7测微头在平移台侧向放置，结构更加紧凑；8采用弹簧复位，消除轴向间隙；9台面和底座分布标准孔距的安装孔，方便安装和组合；10可与其它系列位移台组成多维调整架。用于调节激光测量仪的物镜与被测滚子之间的距离。

图SEQ图\*ARABIC9PT-SD105G手动平移台5）电动机电动机为豪力型号为

2IK6R型微型电机马达，

如图10中所示。2IK6R型微型电机马达是一款功率为6W的微型电机马达，220V的交流调速电机。该电机自带调速器，可以调节转数。速比为3K-180K，固定转速是8-460转/分钟(实际转速将随负载大小变化而比所示值误差2-20%左右），减速比范围由3至180等多个级别图SEQ图\*ARABIC102IK6R型微型电机马达6)采集卡采集卡为研华1716，PCI-1716是一款功能强大的且低成本多功能的PCI总线数据采集卡，其功能特点：即插即用以及灵活的输入类型和范围设定；卡上FIFO(先入先出)存储器；卡上可编程计数器；16路数字输入和16路数字输出：16路单端模拟量输入；12位的A/D转换器，采样速率可达100KHz/秒；每个输入通道的增益可以进行编程；自动通道/增益扫描；卡上1K采样FIFO缓冲器；2路12位模拟量输出；16路数字量输入及16路数字量输出；可编程触发器/定时器。2.3方案评价本装置采用高精密激光测量传感器作为光源，最小调整量为1.5μm的升降台、高精密平移台为移动载体，2IK6R型微型电机马达作为驱动件。激光传感器保证了光源的稳定性、精确性。升降台、平移台保证了移动时的稳定，能够更好更准确的到指定位置。驱动马达保证了在测量滚子圆度的时候，滚子是否匀速旋转和旋转的稳定程度。因此从理论上看，该装置可行。能够实现滚子凸度的测量与分析。3测量原理激光聚焦偏差位移测量是利用位置传感器和聚焦光学来测量由焦点位移引起的表面位移。在空间滤波的激光束，以实现高点稳定性。图1显示了一个简单的设备的光学布局。图SEQ图\*ARABIC11激光聚焦位移测量的光学布局在测量表面在物镜的焦平面上，在表面的聚焦光斑的图像将在一个位置敏感探测器（PSD）的中心。当表面的离焦平面移动，图像点偏移对PSD如图2所示。图SEQ图\*ARABIC12垂直位移h与水平位移x之间的关系在这里,从聚焦平面的表面位移。是物镜的焦距，成像透镜的焦距，是图像点对PSD的横向偏移。它可以表明，图像平面上的横向偏移（沿x方向）与测量表面的垂直位移（在z方向）的关系，公式如下：公式SEQ公式\*ARABIC1这里,的有效数值孔径物镜,总是不到物镜的数值孔径的记录和转换为转变电信号,可以进一步处理。测量误差分析方程(1)是正确的就正常的测量表面与物镜的光轴平行。如果测量下的表面有一个非零倾斜,方程成为:公式SEQ公式\*ARABIC2在这里,γ倾角如图3所示很明显,校正因子不对称的光轴调查。考虑倾斜角通常很小,可以近似作为显示修正因素的函数,如公式(3)所示。图SEQ图\*ARABIC13测量的倾角γ下表面对于小倾斜,方程(2)可以近似为(3):测量时为了最小化激光强度波动的影响，用微分法判断信号，如下：公式SEQ公式\*ARABIC3在这里,表面位移直接相关。、是Bi-cellPSD的两侧强度信号。通过测量，表面位移可以准确地确定。测量出短期内(280秒)位移的稳定性是3/4实验4.1测量软件介绍图SEQ图\*ARABIC14软件界面测量软件界面如上图所示，其中黄线、绿线为电压线，红线为测量头到目标滚子的距离。设定内容为采样30秒，每秒测量100个数据点。4.2实验方法1.打开计算机电源，并打开精密位移测量仪系统。打开配电器开光，并调节激光强度，直到在凸度滚子表面上出现红点为止。2.在软件界面点击测量。软件界面会出现三条线。3.调节红线，使之最大。通过调节PT-SD404手动升降台，使位移传感器上下移动。红线达到最大值之后，接着调节红绿线。通过调节PT-SD105G手动平移台，使位移传感器前后移动反复调节使红线绿线重合（电压1电压2理论差值不应超过0.05V），并通过调节激光强度使之电压值稳定在2左右。4.开始测量。测量头位于一侧，调节马达到20档，向另一侧缓慢移动，同时点击软件记录数据。到达另一侧边缘时，关闭马达，获得数据。5.反向测量。重复步骤3、4.调节马达转向开关。使之反转。6.保存数据7.重复实验步骤3、4、5。一共三个来回。结束三个来回后，凸度滚子转动大约60°继续测量三个来回。重复以上操作。4.3数据分析数据分析主要分析软件为MATLAB。MATLAB是MathWorks公司在1984年开发的一款集矩阵运算、数值分析、图形显示和仿真等于一体的被广泛用于自动控制、数学运算、计算机技术、图像信号处理、汽车工业和语音处理等行业的功能强大的分析应用软件。目前它已经发展成为国际上最流行、应用最广泛的科学与工程计算软件之一。当然它也是国内外高等学府和研发部门进行科学研究分析计算的重要工具。实验要用到的MATLAB程序如下：clcclearallclosealldata=importdata('***.txt');n=size(data,1);xu_1=n*2/15;xu_2=n*13/15;data_1=data(1:xu_1);%前面2/15的数据和data_2=data(xu_1+1:xu_2);%中间11/15的数据和data_3=data(xu_2+1:n);%最后面2/15的数据和mena_1=mean(data_1);%前面2/15的均值mena_2=mean(data_2);%中间11/15的均值mena_3=mean(data_3);%最后面2/15的均值测量物体基本参数：半径5mm，长度15mm，理论凸度3.5μm，靠近端面处2mm内存在凸度。实验方法：总共测量四个位置（0°、90°、180°、270°）。每个位置测量三个来回。计算方法：采用均值法。设中部数据的平均值为A1，前部数据的平均值为A2，则凸度量U为：.公式SEQ公式\*ARABIC4与理论凸度偏差：公式SEQ公式\*ARABIC54.4理论依据对某一量进行一系列等精度测量，由于存在随机误差，其测得值皆不相同，应以全部测得值的算术平均值作为最后的测量结果。1、算术平均值的意义在系列测量中，被测量所得的值的代数和除以n而得的值成为算术平均值。设，，…,为n次测量所得的值，则算术平均值：公式SEQ公式\*ARABIC6算术平均值与真值最为接近，由概率论大数定律可知，若测量次数无限增加，则算术平均值必然趋近于真值。 -公式SEQ公式\*ARABIC7——第个测量值，=——的残余误差（简称残差）2、算术平均值的计算校核算术平均值及其残余误差的计算是否正确，可用求得的残余误差代数和性质来校核。残余误差代数和为：公式SEQ公式\*ARABIC8当为未经凑整的准确数时，则有公式SEQ公式\*ARABIC91）残余误差代数和应符合：当=，求得的为非凑整的准确数时，为零；当>，求得的为凑整的非准确数时，为正；其大小为求时的余数。当<，求得的为凑整的非准确数时，为负；其大小为求时的亏数。2）残余误差代数和绝对值应符合：当n为偶数时，A;公式SEQ公式\*ARABIC10当n为奇数时，公式SEQ公式\*ARABIC11式中A为实际求得的算术平均值末位数的一个单位。Ps;我和钟老师也曾想过将一组数据里的每一个上升沿和下降沿的中点用MATLAB程序算出来，然后分别连线，画图得出结果。本来的预想是，出来的结果会是一条平滑的曲线，但是结果并不如人意。以下是那次失败的程序与原图的比较图。MATLAB程序：clcclearallclosealldata=importdata('1.1.txt');n=size(data,1);d_data=diff(data);dn=size(d_data,1);shang_end=[];j1=1;jiang_end=[];j2=1;fori=1:dn-1ifd_data(i)>0&&d_data(i+1)<0;shang_end(j1)=i+1;j1=j1+1;elseifd_data(i)<0&&d_data(i+1)>0;jiang_end(j2)=i+1;j2=j2+1;endendzhuan=[shang_endjiang_end];zhuan=sort(zhuan);zhuan=[1zhuann];n2=size(zhuan,2);data_end=[];fori2=1:n2-1;data_end(i2)=(data(zhuan(i2))+data(zhuan(i2+1)))/2;enddata_end=[data_end]';plot(zhuan(1:n2-1),data_end,'r-')holdon%plot(1:n,data,'g--')legend('中值点数据','原始数据');辅助程序：function[X,data_end]=ZhongZhi(data)n=size(data,1);%原始数据个数d_data=diff(data);%原始数据求导dn=size(d_data,1);%导数个数shang_end=[];j1=1;jiang_end=[];j2=1;fori=1:dn-1ifd_data(i)>0&&d_data(i+1)<0;%上升沿终点shang_end(j1)=i+1;j1=j1+1;elseifd_data(i)<0&&d_data(i+1)>0;%下降沿终点jiang_end(j2)=i+1;j2=j2+1;endendzhuan=[shang_endjiang_end];%拐点合成并排序zhuan=sort(zhuan);%拐点合成并排序zhuan=[1zhuann];%起点、拐点、终点n2=size(zhuan,2);%个数统计data_end=[];fori2=1:n2-1;data_end(i2)=(data(zhuan(i2))+data(zhuan(i2+1)))/2;%计算各段中值enddata_end=[data_end]';%中值转成列X=zhuan(1:n2-1);%中值安插的位置得出的结果图为如下图：中值点连线图：原图数据图：比较可以得出，中值点数据图与源数据图并没有太大的差别。因此不做深入研究实验。4.5实验结果第一组实验（0°)实验一向左其中A1=2.67，A2=7.23，U=4.56，向右其中A1=3.61，A2=7.61，U=4，实验二向左其中A1=0.38，A2=3.47，U=3.09，向右其中A1=2.97，A2=7.26，U=4.31，实验三向左其中A1=-0.65，A2=1.07，U=1.72，向右其中A1=2.24，A2=8.04，U=5.80，第二组实验（90°）实验一向左其中A1=-0.46，A2=0.30，U=0.76，向右其中A1=0.15，A2=3.57，U=3.42，实验二向左其中A1=-0.19，A2=0.64，U=0.83，向右其中A1=-0.1，A2=4.20，U=4.3，实验三向左其中A1=-1.88，A2=-0.84，U=1.04，向右其中A1=0.66，A2=3.70，U=3.04，第三组实验（180°)实验一向左其中A1=0.14，A2=3.92，U=3.78，向右其中A1=-1.30，A2=6.04，U=7.34，实验二向左其中A1=-0.27，A2=1.78，U=2.05，向右其中A1=-5.00，A2=3.12，U=8.12，实验三向左其中A1=-2.99，A2=-1.22，U=1.77，向右其中A1=-2.77，A2=3.20，U=5.97，第四组实验（270°）实验一向左其中A1=-4.29，A2=-0.99，U=3.3，向右其中A1=0.25，A2=3.99，U=3.74，实验二向左其中A1=-0.84，A2=2.20，U=3.04，向右其中A1=1.76，A2=8.02，U=6.26实验三向左其中A1=-1.55，A2=2.78，U=4.33，向右其中A1=-0.53，A2=4.56，U=5.07，4.6数据分析4.6.1实验所得到的凸度值：4.56，4，3.09，4.31,1.72,5.80，0.76,3.42，0.83，4.3，1.04，3.04,3.78，7.34，2.05，8.12,1.77,5.97，3.3,3.74,3.04,6.26,4.33,5.074.6.2数据处理方法：去除上诉数据的一个最大值和一个最小值，从而来减少极端数据对平均值的影响，尽可能将影响数据结果真实性的因素降到最小，然后再计算平均凸度值。引用公式带入上述数据后计算得：准确率，其中为理论凸度，5结论从以上结果来看，装备的设计与研发不是太成功的。没有达到高精度要求，数据波动明显，因此数据曲线显示不能明确看出凸度曲线。通过分析我们发现，造成误差的原因主要有以下几个方面：第一：搭载设备的平台易受外界因素影响而发生震动。第二：激光测量传感器随丝杆传动时会有轻微的前后晃动。速度越快，传感器前后晃动越明显。第三：测量程序的开始和结束为人工控制，这为结果增加了不确定性误差。第四：这套装置对滚子的大小有一定要求，并不适合全部大小的。不过总体来说，这套装备还是达到预期目标了。实现了偏差度小于0.5μm的最低要求，但是偏差值0.1μm的要求还不能实现，这是遗憾之处，只能希望老师带领下届学生做的更好了。虽然用MATLAB得出来的数据直观显示图是上下波动的，但我们可以明显的看出该曲线是在一条平滑的的凸度素线上下波动的。可以明显看出是呈对数型素线凸度滚子的素线形状。在采用合理的分析办法下，本实验采用的办法是去掉极端数据求均值法。将误差均化且考虑了极端数据对算数平均值的影响，并将之降到最低。

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