齿轮传动综合试验台测控系统设计与研究

摘要

瞄准机是火箭武器打击目标的关键，它性能的优劣会直接影响攻击目标的准确度与可靠性，因此有必要对其主要传动机构（减速器）展开相关研究。瞄准机分为高低机和方向机两部分，本课题主要针对某齿轮齿弧式高低机减速器进行研究，设计出以适用某型火箭炮高低机减速器为主且通用性强的动力性能综合试验台。本论文主要围绕试验台测控系统这一主题而展开。
　　本文首先介绍了目前国内外齿轮传动试验台及其测控系统的发展现状，研究了传统齿轮传动试验台的三种结构形式，并结合高低机减速器结构的特殊性选定了功率流开式结构，完成了试验台的整体构建以及测控系统的方案设计。
　　其次，对高低机减速器的传动效率、振动噪声和温升的产生机理和测量原理进行理论研究;应用ADAMS软件和Virtual.Lab软件对振动噪声参数进行仿真分析，以确定其幅值范围、掌握其空间分布规律;在确定好测试方法与传感器位置后，完成了测控系统的硬件匹配设计，选定了系统的通讯方式，完成了控制柜电路的设计。
　　再次，研究了信号采集与数据处理技术的相关理论知识，与上述方案相关的变频器控制、动态链接库、串口通信等技术，应用Lab VIEW软件完成了测控软件的编制，开发设计出了界面友好、功能完备的试验台测控软件。
　　最后，对自行编制的测控软件进行测试分析，对软件在各试验项目的功能实现方面进行了研究分析。结果表明本试验台测控系统理论上可以完成传动效率试验、振动噪声试验、温升试验、启动力矩和承载能力等试验，验证了自行研制的试验台对高低机减速器进行动力性能测试分析的可行性，达到了预期的目标。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题背景与意义

1．2 齿轮传动试验台的发展现状

1．3 齿轮传动试验台测控系统的发展现状

1．4 论文研究思路与主要内容

2 试验台总体方案研究

2．1 高低机减速器工作原理

2．2 试验台基本功能要求

2．3 试验台工作原理与结构方案

2．3．1 工作原理

2．3．2 结构方案

2．4 测控系统总体方案设计

2．5 本章小结

3 测控系统硬件设计

3．1 减速器各待测参数的理论分析

3．1．1 传动效率

3．1．2 振动

3．1．3 噪声

3．1．4 温度

3．2 减速器振动噪声的变动范围分析

3．2．1 软件介绍

3．2．2 仿真与结果分析

3．3 测控系统的硬件选型

3．3．1 工业控制计算机

3．3．2 传感器与信号调理装置

3．3．3 数据采集卡

3．4 测控系统的通讯方式

3．5 控制柜电路的设计

3．6 本章小结

4 测控系统软件设计与开发

4．1 应用软件介绍

4．1．1 LabVIEW概述

4．1．2 软件关键技术介绍

4．2 信号采集与处理技术研究

4．2．1 信号的预处理

4．2．2 信号采集与模数转换

4．2．3 采样定理

4．2．4 信号的时域分析

4．2．5 信号的频域分析

4．3 软件总体介绍

4．4 软件各模块的实现

4．4．1 系统登录

4．4．2 软件主界面

4．4．3 电机控制

4．4．4 制动器控制

4．4．5 效率测试

4．4．6 振动测试

4．4．7 噪声测试

4．4．8 温升测试

4．4．9 数据管理

4．5 本章小结

5 系统测试与性能分析

5．1 系统测试

5．1．1 串口通信测试

5．1．2 数据处理测试

5．1．3 生成报表测试

5．2 系统功能实现分析

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

致谢

参考文献

附录