链传动运动特性实验台设计及实验研究

摘要

链传动作为机械传动的重要组成之一，具有平均传动比较准确，传递功率较大，过载能力较强，工作可靠，效率高，对环境的适应能力强等诸多优点而广泛应用于生产生活中。由于链传动的传动平稳性差，运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声等，因此，对其运动特性的研究也显得尤其重要。链传动实验台是研究链传动运动特性的重要实验平台，由于高精度实验手段的缺乏，当前对链传动运动特性的研究大多仅限于理论研究阶段，而本论文通过对实验台测控系统的设计，最终研发了链传动运动特性实验台，并以该实验台为实验研究平台，对链传动运动特性进行了相关实验研究并得出了相关结论。
　　 论文对链传动运动学特性进行了理论研究，详细的分析了多边形效应及其产生的原因;阐述了链传动实验台的方案设计、测控系统下位机设计及上位机软件设计等，并根据链传动实验台的相关参数测试和科研及教学需要，提出了实验台测控系统方案、开发了基于DSP技术的下位机硬件板卡、完成了光电编码器信号处理电路和数据采集电路的设计以及数据处理的DSP程序、实现了对编码器信号的实时采集;利用串行通信接口为计算机和下位机的数据交换搭建了桥梁，最终实现了计算机对传感器信号的测量和处理。借助于VC6.0开发环境，利用TeeChart控件开发出了界面友好、功能齐全的计算机数据处理程序;对测控系统进行了大量对比实验性能测试及验证，最终的测试结果表明:实验台采集的链传动速度波动曲线以及不均匀性系数曲线符合理论计算值，设计的测控系统技术方案可行，满足实验测试要求;以研发的链传动实验台为实验研究平台，对链传动的运动特性及影响链传动运动不均匀性的因素如电机的运转精度、链条节距的制造误差、链条与链轮啮合时分度圆半径的变化、链传动系统的安装误差等进行了实验测试与分析研究。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 链传动运动特性以及实验台的研究现状

1．2．1 链传动运动特性的研究现状

1．2．2 链传动实验台的研究现状

1．3 现代测控技术的特点和发展趋势

1．3．1 现代测控技术的特点

1．3．2 DSP在现代测控技术中的应用

1．4 本课题研究的目的和意义

1．5 论文研究的主要内容

第二章 链传动运动学特性分析

2．1 链传动的速度和传动比

2．1．1 平均速度和平均传动比

2．1．2 瞬时速度与瞬时传动比

2．2 从动链轮角速度变化分析

2．2．1 从动链轮角速度

2．2．2 从动链轮角速度不均匀系数

2．3 链传动的附加动载荷

2．4 本章小结

第三章 链传动实验台的方案设计

3．1 链传动实验台的结构简介

3．2 动力输入模块的选择

3．3 转速测量原理

3．3．1 传感器的选择

3．3．2 传感器信号的转换原理

3．4 转速调节原理

3．5 链传动运动特性实验台的测控系统设计方案

3．6 本章小结

第四章 测控系统下位机设计

4．1 DSP概述及其模块

4．2 串行通信电路设计

4．2．1 DSP通信接口介绍

4．2．2 SCI通信波特率

4．2．3 串行通信硬件设计

4．2．4 串行通信程序设计

4．3 数据采集设计

4．3．1 数据采集原理

4．3．2 数据采集程序设计

4．4 直流电机转速控制电路

4．5 本章小结

第五章 上位机软件设计

5．1 上位机软件的方案设计

5．2 上位机软件的整体设计

5．2．1 串口通信部分设计

5．2．2 数据处理

5．2．3 曲线绘制设计

5．3 上位机软件的操作流程

5．4 本章小结

第六章 链传动实验测试与结果分析

6．1 实验测试的内容

6．2 实验条件与实验步骤

6．3 实验台测试精度分析

6．3．1 第一组测试数据分析

6．3．2 第二组测试数据分析

6．3．3 第三组测试数据分析

6．4 不均匀系数曲线分析

6．5 本章小结

结论

致谢

参考文献