针对目前椭圆弧齿线圆柱齿轮测量方法的缺乏,设计了一种基于激光位移传感器的椭圆弧齿线圆柱齿轮精密测量装置。阐述了椭圆弧齿线圆柱齿轮的几何形状特征,介绍了激光非接触式测量装置的构成与测量原理,通过对该齿轮多个径向截面轮廓的激光测量,建立齿轮测量截面的轮廓数据模型;对截面轮廓数据模型进行坐标转换,计算出齿轮中间截面的齿距偏差;分析同一轮齿不同截面的齿廓测量数据,计算不同截面分度圆与齿廓交点坐标值,计算出椭圆弧齿线的整体偏差值。该方法能够有效填补曲线齿线圆柱齿轮的测量技术空白,且具有较高的测量精度和效率;其同样也适用于其他圆柱齿轮测量。

磁悬浮轴承主要利用电磁力使转子悬浮于定子中,其刚度特性是磁悬浮轴承的重要技术指标,因此磁悬浮轴承的刚度测量是检验磁悬浮轴承性能的必要环节。文中建立了适用于混合控制的磁悬浮轴承在开环控制下的静态刚度测量系统。该系统利用LabVIEW软件开发测量平台,由X-Y-Z电控精密位移台、六自由度力传感器、激光位移传感器及高分辨率电流表等设备组成,并由工控机统一控制各测量单元,实现自动测量、自动采集与数据存储等功能,具有自动化程度高的优点。

本文对圆柱同轴度的测量原理、圆柱同轴度调整方法作了详细分析.选择高精度激光位移传感器LK031来实现同轴度测量,由自编软件给出调整量,对测量仪器的误差分析表明,测量方案满足测量要求.

介绍一种新研制的高温回转体零件形位误差综合自动测量系统的构成、检测原理和方法。该系统包括机械系统、测量机构、软件系统;利用测量杠杆耐高温的特点,直接获取内壁的几何信息,与CCD激光位移传感器远距离、非接触特点相结合,共同完成恶劣环境下零件内、外表面几何信息的采集;根据最小二乘法,计算机对测量数据进行融合处理,从而得出零件壁厚误差、圆度、圆柱度和内、外圆柱面间同轴度等形位误差。

给出了回转体零件同轴度误差的激光在线测量方案,应用激光位移传感技术实现了非接触、高精度的测点采集。同时,提出了传感器的空间布置和测试方案,基于该方案提出了同轴度误差的测量算法。实测结果表明,系统测量精度可达0.02 mm。

基于激光位移传感器测距原理,利用精密转台和轴向进给的步进伺服执行机构,带动转台上的被测件与激光位移传感器作相对运动的旋转,实现螺旋扫描运动。采用螺旋线投影法测量出被测物体的同轴度,实现了提高检测效率和在线自动化检测的要求。仿真验证了该测量方法的可行性。

分析激光板凸度检测原理,根据测量间隙参数的变化,建立检测系统传感器位置状态表,将系统中传感器的位置关系分为正间隙、有效负间隙、无效负间隙三类.三种关系下系统的测量范围分别为1) 4mm以上;2) 0-4mm;3) 不能测量.由此提出一种传感器位置调节方法,以位置状态表作为调节判据,运用伺服跟踪技术,在检测过程中使传感器自动处于最佳的位置关系,实现检测的智能化.差动式厚度试验表明,本方法具有高效、精确、自动化程度高的特点,位置调节精度达到±1μm.

通过对弹性车轮的刚度测试分析,设计了一台用于测量弹性车轮刚度的专用设备。该设备具有以下特点:1.设备使用液压施加载荷,可以模拟径向、轴向、周向三种加载力;2.油缸的运动由步进电机驱动,定位准确,控制稳定;3.控制系统依托于西门子博图V16开发,PLC、HMI、触摸屏集成于一体,便于后期维护。设备实际运行稳定、操作简单、结构合理,测量及控制精度好,能够模拟弹性车轮静态刚度试验,为我国弹性车轮设计研发能力的提升和安全使用提供了可靠有效的试验验证手段。

中应变率(10^(0)s^(-1)~10^(2)s^(-1))条件下材料的动态力学性能是汽车碰撞、外物对飞机和高铁的撞击、金属加工等碰撞领域的主要关注点之一,而可靠有效的试验装置是解决问题的关键。因此本文研制了一种液压气动中应变率材料拉伸试验机,并给出了其组成、运行原理以及载荷、应变的测量方法。利用该试验机进行了奥氏体不锈钢和铝合金的中应变率拉伸试验,试验结果表明:该液压气动拉伸试验装置能有效进行材料的中应变率拉伸试验,实现了载荷和应变的有效测量。

为了满足激光测量机器人对各关节臂转角数据和激光位移传感器所测高度数据采集的同步性,文章设计了一种激光测量机器人数据同步采集系统。该系统采用PROFIBUS总线和高速AD转换芯片来达到数据同步采集的目的。采用STM32F103RCT6作为整个系统的主控芯片,控制整个系统完成同步数据采集;由VPC3+C芯片实现PROFIBUS-DP协议,通过PROFIBUS总线完成对机器人各关节臂转角数据的传输;由16位高速A/D转换芯片AD4001完成对激光位移传感器的采样。系统的分析结果显示,文中所设计的同步数据采集系统具备硬件成本低、测量精度高、同步性好的特点,能够满足激光测量机器人对数据采集的同步性和高精度的要求。