一种齿轮双啮误差测量系统

摘要

本发明涉及一种齿轮双啮误差测量系统，其特征在于，包括依次连接的电感传感器、信号调理电路、数据采集卡、计算机和显示器，所述的电感传感器与被测齿轮的动滑板连接；电感传感器接收齿轮双啮中心距的变动量信号，经过信号调理电路后转化为模拟信号传输给数据采集卡，数据采集卡对其进行模数转换后传输给计算机，计算机对其进行曲线拟合处理，得到误差曲线信息，通过显示器进行显示。与现有技术相比，本发明具有检验精度和效率高、可观察误差曲线等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿轮测量系统，尤其是涉及一种齿轮双啮误差测量系统。

背景技术

齿轮在综合检验时，其情形和实际使用中的情形比较接近。双啮综合检验是 综合检验中的一种，广泛应用于成批大量生产齿轮时使用。通常采用双啮仪来测量 齿轮综合检验，测量齿轮径向综合误差。传统的双啮仪测量原理如图1所示。测量 齿轮装在静滑板1上，在检测过程中固定不动。被检齿轮装在动滑板3上，在检测 过程中作直线移动，双啮中心距的变动量由千分表5读出，被检齿轮转一圈的双啮 中心距a的变动量为径向综合误差ΔF_i″，被检齿轮转一齿时的双啮中心距a的变动 量为径向一齿综合误差ΔF_i″。

传统的齿轮双啮仪存在以下问题：

1)传统的双啮仪采用千分表示值、人工读数和数据处理，其检验精度和效率 比较低；

2)无法观察误差曲线，因此无法进行误差分析。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种检验精度和 效率高、可观察误差曲线的齿轮双啮误差测量系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种齿轮双啮误差测量系统，包括依次连接的电感传感器、信号调理电路、数 据采集卡、计算机和显示器，所述的电感传感器与被测齿轮的动滑板连接；

电感传感器接收齿轮双啮中心距的变动量信号，经过信号调理电路后转化为模 拟信号传输给数据采集卡，数据采集卡对其进行模数转换后传输给计算机，计算机 对其进行曲线拟合处理，得到误差曲线信息，通过显示器进行显示。

所述的电感传感器为差动式电感传感器，所述的信号调理电路为AD698信号 调理电路，所述的计算机为装有Labview开发平台的计算机。

所述的显示器包括用户界面，所述的用户界面包括

开关按钮，用于控制测量的起与停；

三个数值输入控件，分别用于输入标定值、数据采样率、设定比较初值；

波形图表，用于显示被测模拟信号随时间变化的波形；

测量结果控件，用于显示数值结果；

文件路径显示控件，用于确定模拟信号转换为双啮中心距变动量数字信号后的 存放位置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)提高了检测精度和检测效率：此齿轮双啮误差测量系统由差动式电感传感 器感受双啮中心距的变化量、AD698作为信号调理电路，采用了转换精度高的数 据采集卡和LabVIEW编程软件组成，因此，采样速度快，测量精度高；

2)可观察误差曲线，以便进行误差分析：利用计算机中的LabVIEW软件实 现对数据采集卡的数据的采集并利用编写的程序进行数据处理，利用显示器进行波 形显示；另外，LabVIEW软件中带有强大的数据处理和分析功能，可以用它来对 误差曲线进行分析，能实现传统的双啮仪无法实现的分析功能。

附图说明

图1为传统双啮误差测量原理图；

图2为本发明的结果框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

如图2所示，一种齿轮双啮误差测量系统，包括依次连接的电感传感器6、信 号调理电路7、数据采集卡8、计算机9和显示器10，电感传感器6与被测齿轮的 动滑板连接，即电感传感器6位于原传统齿轮双啮仪的千分表位置。

本实施例中，电感传感器6采用美国Analog Devices公司生产的差动式电感 传感器(LVDT)，信号调理电路7为AD698信号调理电路，数据采集卡8为美国 国家仪器公司(NI)开发的数据采集卡，计算机9为装有NI公司推出的基于“图 形”方式的集成化程序Labview开发平台的计算机；AD698与LVDT配合，能够 高精确和高再现性地将LVDT的机械位移转换成单极性或双极性的直流电压，提 高检测精度和效率。

显示器10上设有用户界面，用户界面包括：开关按钮，用于控制测量的起与 停；三个数值输入控件，分别用于输入标定值、数据采样率、设定比较初值；波形 图表，用于显示被测模拟信号随时间变化的波形；测量结果控件，用于显示数值结 果；文件路径显示控件，用于确定模拟信号转换为双啮中心距变动量数字信号后的 存放位置。

Labview开发平台中的程序与用户界面相对应，用图形化编程语言G语言编 写。程序主要包括配置数据采集任务、选择模拟信号输入通道、设定输入电压范围、 选择采集方式、将输入信息进行运算和处理等。

当启动开关按钮，开始测量数据。电感传感器6接收双啮中心距的变动量信号， 经过信号调理电路7后转化为模拟信号传输给数据采集卡8，数据采集卡8对其进 行模数转换后传输给计算机9，计算机9对其进行曲线拟合处理，得到误差曲线信 息，通过显示器10进行显示。当齿轮转完一圈后，停止测量，屏幕显示测量结果。