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金属带长度测量系统的开发与精度分析

王泮震  
【摘要】: 在金属带式无级变速器中,金属带组件是有着很高使用要求的核心部件,由摩擦片和闭式金属带组成,它的使用性能直接影响着整个无级变速器的工作性能。为保证其使用寿命,不仅要求有较高的韧性,而且要实现均载(即各层金属带上所受张力均匀),而金属带之间的配合关系直接影响着金属带式无级变速器的工作情况和使用寿命。研究金属带之间配合关系的基础和前提是测量出金属带之间的间隙量或过盈量的大小。 本文主要研究用于测量金属带周长的测量方法和对测量仪器加装电控部分。我们使用了一台专门用于对其长度进行测量的仪器,原仪器是使用传统力学换算的方法来获得金属带测量长度值的,现对其进行改造加装电控部分。电控部分的设计方案确定为使用在一条尺带上配备两个读数头的光栅尺进行位移信号的测量,使用单片机读取光栅尺的测量信号,经过数据处理后显示测量位移。电控部分的硬件电路和软件程序设计十分重要,通过它可以提高测量系统的精度。 本文主要阐述了:金属带长度测量系统测量仪的机械结构;配有双读数头的光栅尺安装方式;单片机及其外围电路设计;辨向和倍频细分电路的选择;单片机系统中的数字滤波和软件系统的可靠性设计;数据采集系统的设计;以及测量系统精度分析。最后还通过试验测量以验证系统设计的完善性。 通过本文的研究,使国内在金属带长度测量方面的技术更加完善,本测量系统的测量精度也已经达到企业生产制造的要求。利用电控测量仪,可以快速精确的得到金属带的长度或和偏差,以合理正确的选择在误差范围以内的金属带,为金属带组件的装配提高了效率。


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