半轴齿轮径向跳动及端面跳动自动测量技术研究

作     者：张涛 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈於学;杨曙年

授予年度：2013年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：半轴齿轮 径向跳动 端面跳动 虚拟仪器 在线检测 

摘      要：半轴齿轮是汽车差速器中重要的机械基础件，在汽车差速器中得到了广泛的应用。为了保证半轴齿轮质量符合国家标准和用户的使用要求，在半轴齿轮的生产过程中必须进行多种参数的检验。以往在工厂中对半轴齿轮的跳动检测是人工进行抽检，为了提高测量精度和效率，本文进行了半轴齿轮径向跳动及端面跳动自动测量的技术研究。 跳动检测是工件综合质量的反映，检测信号包含了跳动信号、工件表面误差、基座误差、工件几何中心与回转中心不重合的偏心误差及工件端面倾斜误差。本文采用电感传感器，对半轴齿轮径向面及端面的跳动进行检测。并分析检测中影响测量精度的关键要素，通过虚拟仪器技术处理半轴齿轮倾斜与偏心现象。制定的检测系统方案，包括机械系统和测控系统两部分。 本文机械系统的设计主要包括半轴齿轮送料装置，预定位机构，跳动检测装置，机械手等部分。送料装置通过带传动实现。机械手实现半轴齿轮在各个工位之间的传送。在完成预定位后，半轴齿轮被运送到跳动检测装置进行径向面及端面的跳动检测，跳动检测装置通过气动元件实现，并结合虚拟仪器技术完成半轴齿轮的检测与分析。本文完成了测控系统的设计，该测量系统检测部分基于虚拟仪器技术，使用 LabVIEW采集测试信号，使用工控机作为平台，完成测试信号的分析处理、计算及存储显示等工作。控制部分基于PLC控制技术，控制各执行器件的动作。PLC与工控机之间使用I/O接口通讯，PLC控制跳动检测过程中机械构件的动作控制，并向工控机发出采样信号，工控机采集跳动值测量数据并进行分析处理、显示测量结果，执行相应动作，达到筛选参数符合要求的半轴齿轮的目的。跳动检测结果表明：该检测仪器重复测量精度达到±3μm，可以满足用户的要求。