大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪(08级测控二班第一组软件组)
阐述渐开线齿轮齿形误差的分析方法
阐述渐开线齿轮齿形误差的分析方法1.前言渐开线齿轮是机器中常用的一种零件，它的用途是传递动力或运动。
齿轮之间的传动，是依靠主动轮的牙齿依次推动被动轮的牙齿来实现的。
牙齿两侧面的形状（齿面形状，即齿形）对于齿轮的传动和工作平稳性都有重要影响。
因此，必须了解渐开线齿轮齿形误差产生的原因及分析方法。
2.渐开线齿轮齿形特点所谓渐开线，是一根切线在基圆（作为描绘渐开线基础的一个圆）上纯滚动（即没有滑动的转滚运动）时，画出该切线滚动边缘上任意一点的运动轨迹。
如图1所示：图中的aa1和bb1就是切线纯滚动时a1和b1两点所画出来的渐开线。
显然，因为是同一个基圆，所以这两条渐开线是完全一样的，仅仅是它们的起点不同。
渐开线齿轮传动时，具有在任何瞬时的转速比都不改变，并且在相互啮合的齿轮的齿轮副中心距发生变化时传动比仍保持不变的特点。
在加工时，可以用模数、压力角相同的齿轮刀具加工模数、压力角相同而齿数不同的齿轮，因此，在机械制造行业中渐开线齿形齿轮应用得最为普遍。
3.渐开线齿轮齿形误差的分类及产生原因齿形误差是指在齿轮工作部分容纳实际齿形的两理论齿形间的法向距离，其△f只允许偏向齿体内。
在渐开线齿轮加工过程中，容易产生以下几种齿形误差：a.齿形角误差：即不是标准压力角的齿形，而是压力角大于或小于标准值的齿形，产生这种情况是由于磨齿时砂轮磨削角调整偏大或偏小，以至使所磨齿轮的基圆半径发生了变化。
b.齿形不对称：即齿歪现象，一面齿形的压力角大于标准值，而另一面齿形的压力角小于标准值。
齿形不对称的原因往往是由于采用锥面砂轮时，砂轮两边锥面磨削角修整得大小不同所致。
c.齿形曲率改变：即实际齿形曲率大于或小于理论齿形曲率，曲率的改变是由齿轮加工时的安装误差引起的。
d.齿形根切：即齿根部的渐开线齿形被切去，它的形成多数是由于所磨齿轮齿数较少，而磨削角又太小以及砂轮外圆无圆角引起的。
e.齿根圆角和齿顶特粗误差：即齿根过渡曲线部分的圆角太大，或接近齿顶的一部分齿形特别粗大。
渐开线齿形误差的影像坐标测量
关 键 词 ：渐 开 线 齿 形 误 差 ； 影 像 坐 标 测 量 ；数 据 处 理
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｂ ９ ２ １ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４—５ ７ ９ ５（ ２ ０ １ ３ ）ｓ ２—０ ０ ８ ９—０ ３
０ 引 言
在对 中 、大模数 齿 轮的渐 开线 齿 形 误差 的测 量 时 ，
当／ ３ ＜ ０时 ，坐标 系 向顺 时针方 向旋 转 角 ，可实 现对 圆柱 Ｄ 。 左侧 的渐开 线齿 形 的测量 ；坐 标 系 向逆 时 针方 向旋 转 Ｊ Ｂ角 ，可 实现 对 圆柱 Ｄ 。 右 侧 的渐 开线齿 形
的测 量 。
１ ） 找一 合 适 的 圆柱 ，直 径 为 Ｄ ，一般 地 ，Ｄ ＝
令 卢为 坐标 系拟旋 转角 ，则
Ｊ Ｂ＝０ ／ ２—０ （ １ ）
１ ）找一合适的圆柱 ，直径为 Ｄ 之 所 以要 找 一 合 适 的 圆 柱 ，是 为 了使 所 找 的 圆柱 能在齿槽的渐开线有效部位与齿槽渐开线相切 ，这样 圆柱 Ｄ 。的 中 心 就 在 齿 轮 的齿 槽 中分 线 上 。一 般 情 况
贴合好 ，使圆柱 Ｄ 。 与齿槽 的两侧分别相切 ，并把 它们 固定在 仪器 的工作 台上 。
３ ）测 量基 准元 素 ．
我们可以在专用的渐开线检查仪或齿轮测量 中心上进 行 ，而遇到较小模数齿轮 的内、外齿形 时，我们 常采 用 在万 能工 具 显 微 镜 或 投 影 仪 上 进行 测 量 的 办法 。利 用分度盘的旋转来模拟渐开线 的展开过程 ，实现对渐 开线展成弧长 的测量 ，从 而完成渐开线齿形误差的测 量 。这 种方 法 的不 足 之 处 是 被 测 件 的安 装 调 整 过 程 非 常 麻烦 ，被 测件 与分 度盘 的 同心调 整 非 常 困难 和 费 时 ， 对检测人员 的水平要求较 高，检测效 率低 ；用投影仪 测量时，必须先画好渐开线齿形放大图 ，但渐开线的 性 质决定 了齿 形 放 大 图 非 常难 画 ，因 而 也 制 约 了 投 影
(整理)大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪课程设计设计说明
成绩专业综合课程设计设计说明书设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪姓名：（机械）（电气）（软件）专业：测控技术与仪器三班年级：指导教师：辅导教师：起止时间：重庆大学光电工程学院专业综合课程设计设计说明书撰写要求1.整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；2.设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德；3.设计说明书内容包括：摘要、目录（标题及页次）、设计任务书、总体设计（设计任务分析与创新点的构思、测控仪器若干设计原则的考虑、测控仪器若干设计原理的讨论、测控仪器工作原理的选择和系统设计、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献；4.设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语；5.说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准；6.设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论；7.为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。
在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用；8.全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位（采用国际单位）；9.设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。
2003年12月第一稿2004年12月修改2005年12月第二次修改2007年1月第三次修改2009年1月第四次修改摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。
伴随着齿轮制造技术的提高和对其传动性能、精度、寿命等方面的要求越来越高，齿轮检测技术一直在不断的研究和提高。
本文介绍一种基于采用测量头直线运动轨迹做基准在位测量大齿轮渐开线齿形误差方法，采用机械、光电、计算机一体化设计的一种仪器。
8级齿轮传动误差
8级齿轮传动误差
摘要：
1.齿轮传动误差的概念
2.齿轮传动误差的分类
3.齿轮传动误差的影响因素
4.齿轮传动误差的控制方法
5.齿轮传动误差的应用领域
正文：
齿轮传动误差是指在齿轮传动过程中，由于各种原因导致的实际传动比与理论传动比之间的差异。
这种误差会影响齿轮传动系统的性能和寿命，因此对齿轮传动误差的分析和控制是十分重要的。
齿轮传动误差主要分为两大类：静态误差和动态误差。
静态误差主要包括齿轮齿形的制造误差、齿轮的装配误差等；动态误差主要包括齿轮的瞬时啮合冲击误差、齿轮的振动误差等。
齿轮传动误差的影响因素有很多，主要包括齿轮的材料、齿轮的加工方法、齿轮的装配方式等。
其中，齿轮的材料对齿轮传动误差的影响最为显著，因为齿轮的材料会直接影响到齿轮的硬度、韧性等性能。
齿轮传动误差的控制方法主要有两种：一是通过优化齿轮的设计，减小齿轮的制造误差和装配误差；二是通过改进齿轮的加工工艺，提高齿轮的加工精度。
齿轮传动误差在许多领域都有应用，如航空航天、汽车制造、工业机器人
等。
在这些领域，齿轮传动误差的研究和控制对于提高齿轮传动系统的性能和寿命具有重要的意义。
总的来说，齿轮传动误差是一个复杂的问题，需要从多方面进行研究和控制。
试验二 渐开线齿轮的范成实验报告
试验二渐开线齿轮的范成实验报告实验目的：1. 了解渐开线齿轮的定义和特点。
2. 学习渐开线齿轮的范成方法。
3. 掌握渐开线齿轮加工的基本参数。
4. 能够使用数控加工中心加工渐开线齿轮范件。
5. 熟练掌握渐开线齿轮的检测方法和标准。
实验仪器和材料：1. CNC加工中心2. 渐开线齿轮切削刀具3. 仿真软件4. 检测仪器5. 实验材料实验步骤：1. 首先，我们需要了解渐开线齿轮的定义和特点。
渐开线齿轮是一种具有曲面齿形的齿轮，它具有传动平稳、顶底隙小、噪声低、耐磨性能好等特点。
2. 学习渐开线齿轮的范成方法。
渐开线齿轮的范成方法分为精密加工和机用加工两种方法。
而本实验采用的是精密加工的方法。
在精密加工中，我们需要使用数控加工中心和渐开线齿轮切削刀具对工件进行精确加工。
3. 掌握渐开线齿轮加工的基本参数。
在加工渐开线齿轮时，需要掌握基本参数，如加工速度、进给速度、切削刃数等。
4. 在数控加工中心上进行渐开线齿轮范件的加工。
首先，我们需要将原材料切割成适当的大小。
然后，设置加工程序，将渐开线齿轮的齿形进行加工。
5. 检测加工好的渐开线齿轮范件。
使用检测仪器对加工好的渐开线齿轮范件进行检测，确保其符合标准。
实验结论：经过本次实验，我们成功地掌握了渐开线齿轮的定义和特点，学习了渐开线齿轮的范成方法，并且掌握了渐开线齿轮加工的基本参数。
同时，我们还成功地使用数控加工中心对渐开线齿轮范件进行了加工，并使用检测仪器对其进行了检测。
本次实验达到了预定的目标并取得了圆满的实验结果。
大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪(测控班第一大组之机械组课程设计分析方案)
专业综合课程设计设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪专题名称：机械子系统设计:朱濠同组人姓名：张云林宏炜专业：测控技术与仪器年级： 2018级指导教师：施军起止时间：2018年12月1日– 2018年1月3日重庆大学光电工程学院2018年1月专业综合课程设计设计说明书撰写要求1.整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；2.设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德；3.设计说明书内容包括：摘要、目录<标题及页次）、设计任务书、总体设计<设计任务分析与创新点的构思、测控仪器若干设计原则的考虑、测控仪器若干设计原理的讨论、测控仪器工作原理的选择和系统设计、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献；4.设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语；5.说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准；6.设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论；7.为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。
在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用；8.全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位<采用国际单位）；9.设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。
王代华2003年12月第一稿2004年12月修改2005年12月第二次修改2007年1月第三次修改2009年1月第四次修改2018年1月第五次修改摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。
随着大齿轮在工业工程等方面的广泛应用，对大齿轮的精度要求越来越高。
大齿轮齿形误差在位测量系统的研究_王代华
大齿轮齿形误差在位测量系统的研究王代华(重庆大学光电工程学院,重庆,400044) 摘 要 介绍了一种基于采用测量头直线运动轨迹做基准在位检测大齿轮渐开线齿形误差方法而开发的测量系统的原理、结构、特点及精度分析等,并简要介绍了大齿轮齿形误差在位测量的仪器与方法的现状。
关键词 大型齿轮;齿形;渐开线测量;在线;仪器;误差;计算机辅助测试 中国图书资料分类法分类号 TG806;TG860 引 言大齿轮具有尺寸大、重量大的特点,尤其是具有加工工艺的特殊性(如返修性能差等),因此决定了对其实现在位检测的重要性。
大齿轮齿形误差在位检测的主要原理有:标准渐形线原理 、直角坐标法原理 、极坐标法原理[1]、标准圆弧法(会田氏法)[2,3]、单面啮合整体测量法等;主要测量仪器有采用双层直线运动导轨的旁置式测量仪器＊＊＊[1]、采用图1 测量及定位原理圆弧扫描机构的旁置式＊＊＊＊[3]和上置式仪器[2]、采用基圆盘-杠杆机构的上置式仪器＊＊等。
作者介绍了用测量头直线运动轨迹做基准的在位检测大齿轮渐开线齿形误差方法而开发的在位测量仪器的原理、结构及特点等。
1 测量系统原理测量的基本原理是利用测量头的直线运动轨迹去逼近齿形渐开线,如图1所示,在齿形工作范围内的齿面上任意一点M i 处有[5,6]:■i =x i +■x i (1)式中■i 为测量传感器的采样信息;■x i 为齿形误差信息;x i 为测量头的直线运动轨迹与渐 1999年3月重庆大学学报 (自然科学版)Vol .22 第22卷第2期Journal of Chongqing University (Natural Science Edition )Mar .1999陈洪安.3280上置式齿形测量仪.第一届中国齿轮制造学术研讨会论文集.重庆:1991.241～244MAAG Gear -Wheel Co .LTD :Mobile computer -controlled involute profile measuring system ES -430operators 'handbookMAAG Gear -Wheel Co .LTD :F -360operators 'handbook收文日期 1998-07-05第一作者:男,1966年生,讲师,博士生开线之间的理论误差,可由下列方程组求得:x i =R 1cos φt -R 2sin φt +R sin αt +(D sec βb )/2y i =R 1sin φt +R 2cos φt -R cos αt -R sin (π/2z )+[D sec βb cos (αt -π/2z )]/2sin (αt -π/2z )法原(2)式中 R 1=R b (sin φti -φti cos φti );R 2=R b (cos φti +φti sin φti );βb 为基圆螺旋角;φt 为分度圆上的端面齿形展开角;αt 为分度圆的端面压力角;D 为测量头直径。
电脑渐开线齿轮齿形误差检测仪设计论文
1
此次设计是我到单位设计的，在设计之前，我曾到公司参观了一台手动检测仪（如图1所示）对渐开线齿轮工作原理有了一些了解，并提出了这种数控改造方案。为了增加论文的可持续性和易懂性，在论文中配一些相关图解。
图1.1普通渐开线齿轮误差检测仪
摘
本次毕业设计首先是对检测仪市场使用情况的数据进行采集工作，以确定设计的方案。
其次，分析所具备的条件因素，考虑厂方的成组技术要求，进行方案的制定。
最后，开始零件设计和重要零件三维绘图设计。
本仪器用于测量直齿或斜齿的圆柱齿轮的渐开线齿轮误差。这种仪器不需要不同尺寸的基圆盘。通过在仪器上的数控装置可以将被测工件的基圆半径调准到0.002MM.仪器表有电感比较仪,其传感器将被测工件齿形的渐开线误差传到指示电表上。本课题主要是着重与仪器机械结构方面的设计，并制作相关的三维软件，以满足设计改进，质量控制，售后服务，商务洽谈方面的要求。
Secondly, with analysis of factors, considering the reБайду номын сангаасuirements of group technology, make plan.
Finally, start part design and important parts of 3D graphics design.
1.1
本次毕业设计为了完全实现数控化，针对原有老式手动仪器的数控化改造，因此系统采新的机电一体化技术和元件器，现代的机械系统必然是由电脑控制的伺服系统，其中包含机电一体化机械系统，机电一体化集成电路的应用，微电子和接口技术,传感技术等。为了适应工业发展的需要，精密测量技术也需要得到长远发展。因此，再此次对渐开线齿轮检测仪进行数控化改造，使其在应用中获得更佳性能参数。
基于三坐标测量机的渐开线齿轮测量方法
2020年 第5期冷加工77基于三坐标测量机的渐开线齿轮测量方法■■青岛黄海学院 （山东青岛 266555） 宋爱利 庞 敏 宋 慧 周淑芳 苏胜利■■青岛弗尔迪测控有限公司 （山东青岛 266100） 赵发凯摘要：基于三坐标测量机对渐开线齿轮进行测量研究，通过编制齿轮测量程序扩展测量机功能，测得齿轮参数值，导入WGEAR 软件分析误差，确定齿轮测量方法。
实践证明，三坐标测量机与专用齿轮测量设备所测数据误差在允许范围内，可以解决目前实际生产中此类零件的检测难题。
关键词：三坐标测量机；编程；齿轮；测量；误差分析1. 齿轮测量现状测量齿轮通常使用专门的测量仪，目前齿轮测量仪已在一些机加工企业的质检部门、科研部门、工厂计量室及车间检测站等部门得到了广泛应用。
但是有部分机加工企业齿轮种类较少，配置专门的齿轮测量仪不利于控制成本。
三坐标测量机操作简便、精度高、使用广泛，可以对齿轮在一次装夹中完成多项主要参数的测量，其发展为齿轮测量提供了一个新途径，但也存在人工采点过程较为繁琐、齿轮测量功能非标配等问题，有必要进行开发，编制适用程序，简化三坐标测量机齿轮测量过程，确定渐开线直齿圆柱齿轮测量方法，解决生产中此类零件检测难题，降低检测成本，提高检测效率。
2. 数据采集及处理测量使用弗尔迪接触式三坐标测量机，配套的FD-DMIS 测量软件功能丰富，掌握测量基本知识即可完成检测工作，提供了高级语言编程功能，可编写循环程序。
（1）数据采集准备 以齿轮的端面与中心孔为基准建立齿轮测量坐标系。
将齿轮中心线垂直于工作台上平面放置，将1号轮齿置于第一象限，在程序中设置以端面和中心孔为基准的齿轮坐标系程序段，跟随系统提示构造新坐标系。
选择使用DMIS 软件的语言编程功能来编制齿轮测量程序。
首先使用指令建立程序框架，人工操作控制器对齿轮进行必要的测量，建立齿轮测量轨迹，在此基础上添加、修改和完善程序，并试运行，对错误部分进行修改，得到完整的齿轮测量程序。
渐开线圆柱齿轮参数测定实验报告
渐开线圆柱齿轮参数测定实验报告一、实验目的渐开线圆柱齿轮在机械传动中应用广泛，其参数的准确测定对于齿轮的设计、制造和使用具有重要意义。
本次实验的目的在于通过对渐开线圆柱齿轮的实际测量和计算，掌握其主要参数的测定方法，加深对齿轮基本概念和几何尺寸关系的理解，提高工程实践能力和问题解决能力。
二、实验设备和工具1、待测渐开线圆柱齿轮若干2、游标卡尺（精度 002mm）3、公法线千分尺（精度 001mm）4、齿厚游标卡尺（精度 002mm）5、绘图工具（铅笔、橡皮、直尺、圆规等）三、实验原理1、渐开线圆柱齿轮的基本参数渐开线圆柱齿轮的基本参数包括模数 m、齿数 z、压力角α、齿顶高系数 ha、顶隙系数 c。
其中，模数 m 和压力角α是决定齿轮尺寸和齿形的重要参数。
2、模数 m 的测定根据齿轮的公法线长度 Wk 和跨齿数 k，可以计算出模数 m。
公法线长度是指在齿轮上，与两个非相邻同侧齿廓相切的两平行平面间的距离。
其计算公式为：Wk ＝ Wk ＋ 1 Wk ＝mπcosα(k 1) ＋zinvα其中，Wk 为跨 k 个齿的公法线长度，Wk ＋ 1 为跨 k ＋ 1 个齿的公法线长度，z 为齿数，invα 为压力角α的渐开线函数。
通过测量不同跨齿数的公法线长度，代入公式可求出模数 m 的平均值。
3、压力角α的测定压力角α可以通过测量基圆齿距 Pb 来确定。
基圆齿距是指基圆上相邻两同侧齿廓之间的弧长，其计算公式为：Pb ＝πmcosα通过测量基圆齿距 Pb，代入公式可求出压力角α。
4、齿顶高系数 ha和顶隙系数 c的测定齿顶高系数 ha和顶隙系数 c可以通过测量齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df 来确定。
其计算公式为：ha ＝ hamhf ＝（ha ＋ c)m其中，ha 为齿顶高，hf 为齿根高。
通过测量齿顶圆直径 da 和齿根圆直径 df，代入公式可求出齿顶高系数 ha和顶隙系数 c。
四、实验步骤1、数出待测齿轮的齿数 z，并记录。
渐开线齿形误差的微机检测
渐开线齿形误差的微机检测
余忠华
【期刊名称】《宇航计测技术》
【年(卷),期】1997(017)006
【摘要】提出了一种以现有的单盘式齿形检查仪为基础，利用位移传感技术和Ａ／Ｄ转换技术所组成的渐开线齿形误差的微机检测系统，对提高齿形检测仪的检测准确度，扩展其检测与分析功能，实现齿形制造误差的微机化管理与质量控制有着现实意义。
【总页数】4页(P20-22,26)
【作者】余忠华
【作者单位】浙江大学流体传动国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG86
【相关文献】
1.渐开线齿轮齿形误差的分析方法 [J], 唐睿琳;刘利海;林新星
2.非渐开线变厚齿轮齿形误差与齿向误差的分析 [J], 李瑰贤;温建民;李
笑;ZhangXin;刘宇
3.基于等效拟合和扫掠线的渐开线圆柱齿轮齿形误差计算方法 [J], 王翔;袁鸿;黄筱调
4.交错轴非渐开线变厚齿轮齿形误差与齿向误差的分析 [J], 李瑰贤;温建民;刘福利;
李笑
5.用渐开线齿形代替梯形花键齿形的误差分析 [J], 文贵华
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渐开线圆柱齿轮测量误差的分析与修正研究
渐开线圆柱齿轮测量误差的分析与修正研究渐开线圆柱齿轮在工业生产中的应用十分广泛，齿轮测量的误差也一直受到人们的关注。
通过描述渐开线圆柱齿轮测量误差的来源，分析了齿轮测量中误差的产生过程，并对当前齿轮测量中心误差的修正补偿方法进行了探讨。
渐开线圆柱齿轮是众多齿轮种类中最基本、应用最广泛的齿轮。
在工业生产的机械装备中，最主要、最基本的零部件之一就是渐开线齿轮，那么渐开线齿轮的设计水平与加工精度直接影响工业产品的质量，而评价齿轮质量的重要方法就是测量齿轮偏差项。
随着齿轮应用的日益广泛，齿轮制造误差对齿轮机构传动性能的影响逐渐显露，人们对于齿轮测量技术及其仪器的研究也愈发深入。
1.齿轮测量误差的来源分析齿轮由于形状复杂，所以描述齿轮的参数很多，因此在测量中产生误差的原因也很多。
不管是对齿轮的加工方法要求如何精确，也不管是对齿轮的加工精度要求如何，造成其仪器测量误差中的系统误差主要来源是测量主机稳定性、运动控制、测球半径和齿轮安装。
1.1.测量主机稳定性测量主机是测量齿轮的主体，测量主机对齿轮测量误差的影响主要是主机工作台的基圆盘的回转精度对齿轮测量误差的影响。
工作台的回转精度不高，就是上下顶尖的直线度和垂直度不好，也就是说运动中心线不稳定，这样基圆盘回转的同时被测齿轮也产生相同的运动。
这样就会造成被测齿轮的回转与测球回转不同步，齿轮与测球的接触就不是连续接触，测量得出来的齿形不是刀具加工的渐开线齿形，带有测量误差。
工作台基圆盘的回转精度是由仪器的传动部分决定的，它们的制造和装配误差在传递过程中必然要集中反映到传动链的末端，而传动链的末端就是工作台的回转，所以仪器本身的制造和装配误差会对工作台的回转精度产生影响，从而导致对齿轮测量的精度有所影响。
1.2.运动控制的精确性齿轮的测量过程是齿轮测量仪各个轴配合运动的过程，齿轮测量仪器可以进行四轴联动，由控制器控制电机运动，由光栅计数反馈测量数字信号。
由于运动过程中，各个轴的运动不能精确地达到理论设定的位置，得到的反馈数字信号不准确，则测量结果的精度就会降低。
电脑渐开线齿轮齿形误差检测仪设计
1
此次设计是我到单位设计的，在设计之前，我曾到公司参观了一台手动检测仪（如图1所示）对渐开线齿轮工作原理有了一些了解，并提出了这种数控改造方案。为了增加论文的可持续性和易懂性，在论文中配一些相关图解。
图1.1普通渐开线齿轮误差检测仪
Secondly, with analysis of factors, considering the requirements of group technology, make plan.
Finally, start part design and important parts of 3D graphics design.
国内近年来，CNC齿轮测量中心有了长足的发展，哈尔滨量具刃具厂、哈尔滨精达公司都先后成功开发出了系列产品。哈量的3903A齿轮测量中心，经过几年努力，仪器精度和测量速度已达到或接近KLINGELNBERG公司产品的先进水平。精达公司作为后起之秀，发展引人瞩目，其JD、JDS系列齿轮测量中心。
目前在国内产品中销量很多。国产齿轮测量中心的质量和性能不断提高，已经具有和国外产品竞争的能力。不过在仪器精度、稳定性，尤其在测量软件、仪器故障诊断功能等方面，和国外还有一定差距。令人欣慰的是国内齿轮量仪制造商已有共识，已联合高校院所协同攻关努力缩小差距；随着性价比的迅速提高，参与市场竞争能力的增强，国产齿轮测量中心的发展前景看好。
二、对指定零件进行有限元分析。
三、查阅文献15篇以上，并有不少于8000字符的外文资料译文。
四、完成开题报告。
五、中文摘要在400字以内，有3—4个关键词，外文摘要与中文摘要相同。
六、至少完成A0图纸3张和一份1万字以上的设计计算说明书。
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成绩专业综合课程设计设计说明书设计题目：大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪专题名称：软件子系统报告人姓名：余涛同组人姓名：石文峰李兴佳专业：测控技术与仪器年级：2008指导教师：王代华辅导教师：袁刚王家川谢林峰起止时间：2011年12月19日– 2012年1月15日重庆大学光电工程学院2012年1月专业综合课程设计设计说明书撰写要求1.整理提纲，与指导教师讨论设计说明书的撰写内容；2.设计说明书应在设计工作的基础上独立完成，严禁抄袭，以便培养良好的学术道德；3.设计说明书内容包括：摘要、目录（标题及页次）、设计任务书、总体设计（设计任务分析与创新点的构思、测控仪器若干设计原则的考虑、测控仪器若干设计原理的讨论、测控仪器工作原理的选择和系统设计、测控系统主要结构参数与技术指标的确定、测控仪器造型设计）、精度设计、机械系统设计、光电系统设计、软件系统设计、精度分析、设计小结及参考文献；4.设计说明书应按教师推荐的格式书写，要求文字简明、通顺，尽量使用专业术语；5.说明书的内容应以计算内容为基础，参数的最后选择应符合相关国家标准；6.设计说明书中的相关计算内容应列出计算公式，标注出处、单位，写出简短的分析结论；7.为了清楚说明计算内容，应附必要的插图和简图。
在简图中对主要零件应统一编号、以便在计算中和分析中引用；8.全部设计中所使用的参量符号和标注，必须前后一致，各参量的数值应标注单位（采用国际单位）；9.设计说明书文中和文后要标注和著录参考文献，标注和著录参考文献的方法参考中华人民共和国国家标准GB 7714—87《文后参考文献著录规则》。
王代华2003年12月第一稿2004年12月修改2005年12月第二次修改2007年1月第三次修改2009年1月第四次修改2012年1月第五次修改摘要齿轮检测技术在齿轮制造中占有重要的地位，没有先进的检测技术和仪器，不可能制造出性能优良、高质量、高精度的齿轮。
随着大齿轮在工业工程等方面的广泛应用，对大齿轮的精度要求越来越高。
针对大齿轮的齿形误差的测量，本文提出了用测量头的直线运动轨迹做基准来在未检测大齿轮渐开线齿形误差的方法，设计了集机械、光电、计算机一体化的在位测量仪器。
在总体设计中阐述了大齿轮在位测量系统的工作原理及系统组成的各个部分，在关键的机械装置的设计中提出了坐标统一的思想，建立了齿形部分理论渐开线数学模型和测量头轨迹方程，采用了高精度的定位方法，根据测量头所采集的齿轮误差信息，通过光电系统对测量头信号的调理，完成了实际齿轮齿廓的测量，软件子系统的设计是基于Visual C++，构建了测控系统人机交互平台，实现了误差的自动采集、处理、存储、显示、打印。
关键词：大齿轮，齿形误差，直线基准，在位检测，Visual C++目录摘要 (3)目录 (5)1 专业综合课设计设计任务书 (7)2 总体设计 (8)2.1 引言 (8)2.2 设计任务分析与创新性设计 (8)2.3 测控仪器设计原则考虑 (10)2.4 测控仪器若干设计原理讨论 (12)2.5 大型齿轮渐开线齿形误差在位检测的主要方法 (13)2.6大型齿轮渐开线齿形误差在位检测系统工作原理的选择 (14)2.7 测量系统设计 (21)3 精度设计与误差分配 (24)3.1 精度设计 (24)3.2 误差分析 (24)3.2.1 机械子系统误差 (24)3.2.2 电气子系统误差 (25)3.3.3 软件子系统误差 (25)3.3.4 其余误差 (25)3.3 误差分配 (25)4 软件系统设计 (26)4.1概述 (26)4.2总体设计 (26)4.3数据处理部分 (29)4.3.1被测齿轮基本尺寸的计算 (29)4.3.2定位球直径的范围 (29)4.3.3采样范围及采样次数 (30)4.3.4计算理论渐开线各采样点的坐标 (30)4.3.5确定定位球球心位置 (32)4.3.6 计算测量头坐标 (33)4.3.7 齿形公差的计算 (34)4.3.8精度等级的判定 (36)4.4 界面显示部分 (37)4.4.1 软件主界面 (37)4.4.2 输入齿轮参数对话框 (37)4.4.2.1 参数初始化界面 (37)4.4.2.2参数输入错误对话框 (38)4.4.2.3参数输入正确对话框 (39)4.4.3定位球直径和跨齿数显示和录入 (40)4.4.3.1定位球显示操作 (40)4.4.3.2选择合适的定位球直径参数输入和跨齿数的输入 (40)4.4.4 测量结果数据显示 (41)4.4.5 帮助对话框 (42)4.4.6 生成模拟数据 (42)4.5系统的硬件接口 (43)4.5.1 USB总线接口 (43)4.5.2 齿形误差信息采集 (44)4.5.3 步进电机控制 (45)4.6 精度分析 (46)4.6.1 数据处理误差 (46)4.6.2 迭代误差 (47)4.6.3 数据精度误差 (47)心得体会 (47)参考文献 (48)附录 (49)1 专业综合课设计设计任务书设计题目：Large-scale gears’ involute profile error measuring machine with a straight line basis(大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪)设计要求：①设计大型齿轮渐开线齿形误差在位测量仪器，结构简单，重量轻，体积小，测量链短；m＞8,齿数Z≥90，精度4级及其以下；②被测齿轮参数：模数n③实现误差数据的自动采集、处理、存储、显示、打印输出；2 总体设计2.1 引言仪器总体设计，是指在进行仪器具体设计之前，从仪器自身的功能、技术指标、检测与控制系统框架及仪器应用的环境和条件等总体角度出发，对仪器设计中的全局问题进行全面的设想和规划。
现代测控仪器是机械、光学、电学及计算机一体化的整体系统，是检测与控制相结合的智能型动态系统。
因此，测控仪器的范畴十分广泛。
总体来说，仪器总体设计的最终评估，是以其所能达到的经济指标与技术指标来衡量的。
一般而言，在所有指标中，精度和可靠性指标是仪器设计的核心问题。
就具体一台仪器而言，其所能达到的新功能，所实现的新方法，所反映出的新技术、新理论等，则是仪器总体设计中的创新。
创新设计应贯穿仪器总体设计的始末，创新才有发展，创新才有效益。
总体设计要考虑的主要问题：⑴设计任务分析与创新性设计⑵测控仪器若干设计原则的考虑⑶测控仪器若干设计原理的讨论⑷测控仪器工作原理的选择和系统设计⑸测控仪器系统主要结构参数与技术指标的确定⑹测控仪器造型设计2.2 设计任务分析与创新性设计为了设计好仪器，首先必须对设计任务有详细的了解和分析。
这一工作的目的是要弄清楚设计任务对仪器设计提出的要求和限制，以便所设计的仪器能实现和满足设计任务提出的各项指标和要求。
为此，要了解被测对象的特点、技术指标、使用条件、测量范围等。
2.2.1设计任务的分析包括以下内容测控仪器的工作任务首先是对被测参数的测量和跟踪。
本次设计任务的被测参数是大齿轮齿形误差。
（1）了解测控参数载体（测控对象）的特点测控参数载体，即测控对象，一般是各种各样的机械或光学载体。
这些载体的大小、形状、材料、重量、状态等特点都将对测量和跟踪控制的质量产生重大影响。
因此，仪器设计要设法消除测控对象中其它参数对被测参数的影响，即要获取被测信号本身。
本次设计任务的被测对象是大齿轮，它具有尺寸大、重量大的特点，尤其是加工工艺的特殊性，其精度主要靠加工工艺来保证，因此要设计一种能在车间中使用的大齿轮在位检测仪器是迫切需要的。
（2）了解仪器的功能要求仪器的功能要求包括仪器用途（是静态测量还是动态测量、是开环测量还是闭环测控、是一维测量还是多维测量、是单一参数测量还是多种参数测量）；仪器的检测效率；仪器的测量范围；仪器的承载能力；仪器的操作方式（手动、自动、键盘、触摸屏）；测量结果的显示方式（仪表、数字、图象、记录、打印等）；仪器的自动诊断要求；仪器的自动保护要求以及仪器的外轮廓尺寸与自重要求等。
（3）了解仪器的使用条件仪器的使用条件和工作环境对仪器能否达到设计要求起到至关重要的作用。
例如：仪器是在室内还是室外工作；是在计量室内还是车间工作；是在线测量还是离线脱机测量；间断工作还是连续工作（以及连续时间）；仪器工作环境（环境温度变动范围，湿度及振动情况，灰尘以及外界干扰）等。
（4）了解国内外同类产品的类型、原理、技术水平和特点了解国内有关方面的加工工艺水平及关键元器件销售情况。
2.2.2 创新性设计创新性设计体现在仪器设计所实现的原理、所达到的功能、所反映出的新方法和新技术等方面。
创新主要包括原创性设计和对原设计的继承和发展。
对现有仪器的原理、功能、特点了解的愈多，掌握的愈深入，愈容易发现现有仪器的缺陷，从而找到进一步完善和发展的途径。
2.2.3 本仪器设计中应注意的问题⑴被测参数的精度要求被测参数的精度要求，关系到仪器选用什么样的信号转换原理和采用什么样的主要结构形式。
例如，在设计高精度的分度装置，除了应该选择恰当的信号转换原理外，轴系实际便是一个关键。
在高精度大量程的直线位移测量中，保证仪器中有关部件做精确的直线位移，也是设计中的主要问题之一。
⑵仪器类型根据测量任务的不同，可以有比较法测量的仪器和绝对法测量的仪器两大类。
这两类不同测量方法的仪器，设计时差别很大，它们对信号转换原理的选择有不同的考虑，而且在仪器结构布局上也有较大差异。
为此，应根据设计前选择测量方法选择仪器。
⑶仪器中的感受转换部件类型感受元件是采用接触式的还是采用非接触式的，既决定于被测件材料的性质，也与被测参数本身的性质有关。
例如，有些参数的测量，可能由于无法用测头感受而不得不采用非接触的感受方法。
⑷仪器中的定位元件常用的定位元件有平台、定位球、顶尖等多种形式。
有些是固定的，有些是可动的，有些是可调的。
它们的设计一方面要遵守基准面统一原则，同时也和被测件的特定及精度要求有关。
例如，在光栅式齿轮单面啮合检查仪和丝杆动态检查仪等仪器中，它们的顶尖都做成死顶尖，其目的是为了克服活顶尖引起的轴向跳动对测量结果的影响。
⑸仪器的通用性如果要求仪器具有一定的通用性，就应为仪器设计一定的附件和调整环节，同时也要考虑各种附件在主机上的装卸问题，使仪器能适应不同的测量对象。
但在专用仪器中考虑较少。
⑹仪器的使用场合对于计量室内使用的高精度仪器，在设计时，应尽量采取措施避免外界条件变化对它的影响，或者设计有消除外界条件变化对测量结果影响的校正环节。
而对于在车间条件下使用的仪器，考虑的出发点则是防尘、防油、防水等密闭装置，至于其它环境条件，要求在允许的范围内变化时，保证仪器也能正常工作。
所要设计的仪器是和设计任务密切相关的，实际情况非常复杂，设计任务提出的要求是多方面的，应该视具体情况而定。