齿轮动态传动误差高精度测试系统设计与{修}解读.doc

分类号硕士学位论文 论文题目 齿轮动态传动误差高精度 测试系统设计与分析 学科、专业 机械设计及理论 。 研究生姓名 李松 导师姓名及 专业技术职务 唐进元教授 年月原创性声明 本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。 ?名应过嗍础年善月手日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有 权保留学位论文,允许学位论文被查阅;学校町以公布学位论文的全 部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文;学校 可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 ?各械燧名毛碥洲年移月罗日摘要 传动误差测试足齿轮检测中十分重要的一项内容,精确测试传动 误差对齿轮制造和齿轮动力学研究具有蘑大意义。本文采用的虚 拟仪器理论,以高精度的光栅盘为传感器,采用同步定时采样模式, 设计正弦脉冲零值增量计数插值法,构建~套高精度的齿轮传动误差 测试系统。将小波理论和白适应滤波器结合起来,同时给出一种新的 变步长方法,提出小波变换域白适应滤波器理论,并将其应用到传动 误差测试中。尝试将盲源分离方法应用到传动误差分析中。给出从传 动误差中计算齿轮制造误差的方法。最后对自行设计的齿轮试验箱进 行了传动误差和振动的测试,同时对数据进行计算分析。 全文主要研究内容如下: 分析现有传动误差及其测量装置与方法的不足,设计高精 度动态传动误差测量系统。 对动态传递误差测试系统的各个部分进行研究,根据高性 价比、实用性强和升级方便的要求对各个部分所需要用的设备进行选 型,设计可更换齿轮的开式直齿轮试验箱;基于图形化编程语言 对系统的软件进行设计,软件采用模块化设计,维护方便, ’。 人机界面良好。 研究一种小波变换域的新变步长自适应滤波器,给出其详 细的推导过程和计算方法,并将其与传统的自适应滤波器进行比较, 实验结果说明:此滤波器能过有效的滤除信号中的噪声,具有良好的 实用效果。将盲源分离方法应用到传动误差信号分析中来,给出其详 细的计算过程。 基于齿轮整体误差理论,给出从传动误差数据中计算齿轮 制造误差的方法,并详细的叙述计算过程。设计仿真测试系统对计算 方法作出仿真验证。 构建实际的测试系统,进行齿轮动态传动误差测量和齿轮 箱振动测量。实验结果证明:设计与构建的动态传动误差测量系统能 够精确的对齿轮传动误差和振动信号进行动态测量,为齿轮动力学研 究和齿轮故障诊断提供依据;同时可以较为准确的得到齿轮的几项制 造误差,信号处理方法实用、有效。 关键词:齿轮传动,传动误差,齿轮误差,,信号处理方法, .? , , . , . . . , .: , ? .,, . .?. ,. . , . Ⅱ . .. . ,; , .., , :..齿轮传动误差信号处理研究现状 .本论文研究的目的、意义.. .本论文主要研究内容.本章小结??. 第二章齿轮动态传动误差测试系统设计?. .测试系统方案.. ..测试系统的目的和要求??. ..测试方法的选择?. ..测试系统信号处理方法的选择. ..测试系统方案.测试系统的硬件设计和选型??.. ..系统的动力模块设计和选型? ..系统传动模块的设计 ..系统的测控模块的设计和选型. .测试系统的软件设计?.. ..测试系统的软件结构 ..主程序模块??.. ..运动控制模块..传动误差数据采集模块??. ..传动误差数据分析模块??. ..振动信号数据采集和分析模块. ..数据存储和报表生成模块?.. ● . . ●一 一 一 ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 . ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一 一 一 ● ● ● ●一一 ● ● 一波 ,【 ●一 一 ● ● ● ●一 一 一 ■ ● ● ●一 一一 ● ● ●一 ● ●一曲 ● 一线 乏 一 ● . ● ●一 一一 ● ● ● ● 一 一一 . ● ● ●一差 .. ●一计 一算 ● ● ● ●一 一一 ● ● ● ●一 一一 .本章小结第四章齿轮动态传动误差测试系统仿真分析 .仿真系统的结构 .仿真系统各模块设计?.. ..参数信号计算发生模块..偏差计算模块?.. ..显示对比模块?.. .算例分析.本章小结第五章动态传动误差测试和振动测试实验分析??. .实