收藏本站
《合肥工业大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究

郑永  
【摘要】:蜗轮蜗杆传动具有传动比大、工作平稳、噪声小、结构紧凑和可根据要求实现自锁的特点,广泛应用于机械加工制造行业,特别是在精密机械和精密仪器制造工业中。通过测量蜗轮副传动误差可以综合地反映蜗轮副的精度状况。 作者所在课题组于1991年研制出了“全微机化齿轮机床精度检测分析系统”(FMT系统),FMT系统结合带片簧结构的圆磁栅传感器,可实现对传动链传动误差的检测,在多年实践中成功的应用于机床故障诊断。随着微电子技术的发展,上世纪90年代的计算机已经被新型硬件的计算机所代替,而且FMT系统所使用DOS操作系统也被可视化的操作系统所代替。在传感器领域,磁栅传感器由于种种原因已经退出了市场,目前最常用的是光栅,而高端光栅主要是通过国外进口,价格非常昂贵,某些精度等级的光栅进口受到限制,这直接成为制约我国检测仪器发展和数控制造业的发展的重要因素。时栅位移传感器是我国具有自主知识产权的原创性发明,时栅位移传感器具有测量精度高、成本低和抗干扰能力强等特点,适用于工业生产中的测量环境。 本课题的研究工作一方面在原有的FMT系统的基础上,采用新的技术手段实现新型的FMT系统;另一方面,为了使过去几十年使用增量式传感器测量传动误差的经验能够继续使用,将时栅传感器输出的绝对角度值转化为增量式空间均分的脉冲信号,从而构成基于时栅传感器的新型FMT系统。这样,就可以实现对蜗轮副高精度、低成本的传动误差检测,同时也可以对机床传动链传动精度测量。 主要研究内容与创新如下: 1、提出将预测测量方法用于时栅位移传感器动态测量。通过对时栅位移传感器一段时间内空间测量结果的学习分析,预测在未来某一时间段内的测量值,从而实现时栅测量由绝对式到增量式的转变。 2、研究了时间序列预测模型的识别、建立、检验和优化的方法,以及模型定阶、参数估计方法。提出了将时栅按时间等分的离散角度测量值构成时间序列,按照时间序列建模的方式、方法对其建立预测模型,通过预测模型生成连续空间角度信号的方案,从而实现了时栅位移传感器的测量值由时间离散到空间离散的转变。 3、研究了动态测量误差修正原理与技术,提出将时栅位移传感器测量值作为离散的标准量,并利用这个标准量对预测测量的误差进行实时修正。通过对时栅传感器测量的角度值进行差分处理后会得到平稳的时间序列,建立AR模型可以对时栅测量进行高精度的预测,经实验得到动态预测误差在±2″之内。 4、研究了传动误差位移同步比较原理和FMT系统采样原理,在FMT系统原有的信号微机细分原理基础上,提出了多级插补时钟的柔性时钟技术方案,配合时钟的自适应算法,使得测量系统在各种测量条件下都能够最大限度的提高传动误差测试的精度。 5、研究了传统的传动误差测量仪器传感器工装的特点,提出了在上置式传感器工装中使用拨杆式结构,利用拨杆所在不同位置的测试曲线进行软件算法处理,从而消除传感器安装偏心的问题。 6、利用基于时栅传感器的新型FMT系统: ①研制开发了大型蜗轮副检查仪。这为大型蜗轮副综合精度检测提供了测量手段,同时也可以将检测结果反馈到生产加工环节,指导加工。 ②小型蜗轮副检查仪改造。采用时栅传感器对原有的齿轮综合误差检查仪进行改造,实现了对小型蜗轮副综合精度的检测。 ③蜗轮副加工过程在线检查仪研制。研制了既可用于加工又可用于在线检测的专用装置,避免了蜗轮在加工、检测过程中多次安装带来的误差,在加工过程中间进行传动精度检测,可以为加工参数的调整提供依据,从而保证快速和高精度的加工。 ④在检查仪的基础上结合卡拉希尼柯夫误差传递规律,对滚齿机传动链的传动精度进行分析,采用人为制造误差进行误差补偿的方法,根据误差环节特点采取不同的补偿方法,将一台普通滚齿机精化为高精度蜗轮母机。 ⑤蜗杆磨床精化提高。通过对蜗杆磨床传动链进行测试分析,采用偏心齿轮的方法提高其传动精度。 以上论文研究工作,总结如第11页图1-2所示。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 何启理;;J1.2(单头)曳引机蜗轮副产生干摩擦原因及消除方法[J];建筑机械化;1985年06期
2 ;空间啮合原理及SG—71型蜗轮副[J];北京科技大学学报;1987年S3期
3 蒋松,董浚修,曹兴进,韦元隆,王剑;二次包络蜗轮副润滑油极压抗磨剂的选用研究[J];机械传动;1996年S1期
4 张卯生;圆柱蜗杆、蜗轮副侧隙及其检验[J];热带农业工程;1996年02期
5 谭昕 ,张仲甫;平面二次包络环面蜗轮副润滑油膜厚度优化设计[J];现代机械;2002年02期
6 陈满意,胡首,陈定方,吴定川;基于实例的平面二次包络环面蜗轮副设计研究[J];机械科学与技术;2004年02期
7 杨元兆,计欣华;过渡态冻结技术及其在蜗轮副接触研究中的应用[J];中国机械工程;2005年07期
8 周永祿;转向器蜗轮副调整垫的分组计算[J];拖拉机与农用运输车;1984年04期
9 路亚衡;朱跃平;;耐磨铸铁精密蜗轮副的磨损规律和精度保持性试验研究[J];机械传动;1987年03期
10 陈信;高效滚动齿蜗轮副设计计算[J];机械设计;1991年06期
11 赵链江;;提高圆弧蜗轮副的接触精度[J];现代制造工程;1991年06期
12 郭维丽,范改青,仲酩;蜗杆与斜齿轮传动代替蜗轮副用于阀门电动装置的有关问题分析[J];流体机械;2000年06期
13 吴序堂,王小椿,沈谦;局部接触蜗轮副蜗轮滚刀的设计原理[J];工具技术;1988年09期
14 ;有效调整反向间隙[J];现代制造;2008年44期
15 张子林;蜗轮副过浮动报警、停机装置[J];制造技术与机床;1983年11期
16 杨东汉;胡德发;;能自动补偿齿隙的分裂蜗轮副[J];机械工人.冷加工;1983年02期
17 王恩泽;直廓环面蜗轮副的失效形式与对策[J];机械设计与研究;1987年05期
18 贺振明;;提高蜗轮副质量新工艺的探讨[J];现代制造工程;1989年10期
19 曹兴进,韦云隆,陈曼;二次包络蜗轮副润滑油性能的试验研究[J];机械传动;1994年03期
20 李寅年;沈蕴方;李先荫;;小传动比SG-71型蜗轮副的理论研究与参数设计[J];北京科技大学学报;1981年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘忠常;是复庆;;瑞士米克隆滚齿机的修理(MIKRON 102.05 EP小模数高精度万能滚齿机)[A];设备维修与改造技术论文集[C];2000年
2 赵镜涵;;悬挂齿轮箱润滑故障的分析与处理[A];第六届摩擦学工矿企业润滑技术工业应用学术年会论文集[C];1998年
3 吴志明;;推广对称加工技术的现实意义[A];2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集[C];2008年
4 高玉城;;JGT60A型台式饺子机设计[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第五届学术年会论文集[C];1998年
5 马玉华;;谈设备备件管理[A];设备管理与维修实践和探索论文集[C];2005年
6 曹兴进;;平面二次包络蜗轮副润滑状态的实验研究[A];第一届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1991年
7 李云堂;赵春云;贺少怀;徐正林;;工业齿轮润滑油的选择[A];第一届全国青年摩擦学学术会议论文集[C];1991年
8 赵福香;;丹纳机旋转管常见故障分析[A];电子玻璃技术(2010年第1、2期)[C];2010年
9 施海洋;赵家亮;王建波;;结晶器调宽装置优化设计[A];2010年全国炼钢—连铸生产技术会议文集[C];2010年
10 唐志勇;张文通;陈先利;马振军;叶辉;李勇才;钱国义;;高炉炉顶齿轮箱在线监测系统及其应用[A];2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集(下)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 孙明强;品质奠定基石 名牌见证实力[N];中国工业报;2006年
2 陈时权;重庆机床核心技术再获国家发明专利[N];中国工业报;2009年
3 吕焕刚;江苏金象启动科技创新奖项[N];中国工业报;2003年
4 王声堂 王国祥;齿轮行业新品开发成效显著[N];中国机电日报;2001年
5 张万谋;专业化生产是数控附件发展方向[N];中国工业报;2004年
6 本报记者 齐雪岭;四轴数控铣齿机能否实现准双曲面齿轮完美加工? 精诚机床公司用半滚切法作答:能![N];中国工业报;2008年
7 张淑珍;对电梯系统振动的探讨[N];中国建材报;2008年
8 本报记者 胡启林;秦川机床靠基层创新提升效益[N];中国工业报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郑永;基于时栅传感器的精密蜗轮副动态检测技术研究[D];合肥工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 童燕波;蜗轮副曳引机的设计制造与应用研究[D];浙江工业大学;2008年
2 张小斌;无侧隙双滚子包络环面蜗杆传动的接触分析[D];西华大学;2010年
3 李忠伟;离子硫氮复合渗工艺及在蜗轮副中应用的试验研究[D];机械科学研究院;2002年
4 张彦钦;平面包络环面蜗杆传动设计计算及其软件开发[D];重庆大学;2006年
5 姜宏伟;新型涂层钢蜗轮副传动机理研究与传动性能评价[D];重庆大学;2008年
6 陆源;二次包络环面蜗杆传动直接数字化建模研究[D];重庆大学;2007年
7 张太萍;准平面二次包络环面蜗杆传动的参数优化设计研究[D];重庆大学;2007年
8 李雪飞;滚珠蜗杆传动的研究[D];天津大学;2007年
9 高立君;低速大功率减速器软启动系统的研究[D];机械科学研究院;2003年
10 李志刚;蜗杆传动可控修形技术研究[D];重庆大学;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978