连杆两孔轴线平行度测量仪的设计

介绍其机械系统的设计

连杆两孔轴线平行度测量仪的的设计

河北科技师范学院 机电工程学院 机械设计制造及其自动化0802班

摘要:连杆是发动机的关键零件之一,它的质量直接影响着发动机的工作性能和使用寿命,因此对其有很高的尺寸和形位精度要求。为保证这些要求,连杆测量成了生产中频繁而又不可缺少的环节。本文介绍了一种智能化连杆两孔轴线平行度测量仪的机械系统的设计,该设计过程包括导轨的选择与设计、滚珠丝杠的设计与选择、步进电机的选择、齿轮的传动的设计与计算、夹具的设计与选择。该测量仪的结构简单、测量精度高、操作方便。

关键词:连杆;轴线平行度; 测量

1 绪论

连杆是发动机的重要零件之一,它连接着活塞和曲轴,其作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。其大小孔的中心轴线的平行度等尺寸直接影响到发动机的工作性能、使用寿命及机车的整体性能。因此,对其大小孔的中心轴线的平行度有很高的要求。另外生产过程中严格控制连杆的大小孔的中心轴线的平行度,不仅可以提高产品质量,更好的实现互换性,还可以获得最佳的社会经济效益,因此在生产过程中对连杆的轴线平行度进行检测、控制就显得格外重要。

另一方面,近几年来,我国从国外引进了数条连杆生产线,并按照国外标准要求生产与配套,有的生产线有返销任务。国内也有一些连杆生产线在水平上档次,利用现有条件及设备,

[1]

按国外标准进行生产,连杆在生产过程中是流水作业、产量大、节拍快,因此,连杆测量仪向高精度、高效益、操作简单的方向发展是一种趋势。本文的目标就是研制一种精度高,操作方便的连杆平行度测量仪。

2 连杆两孔轴线平行度测量仪总体方案设计分析

2.1 原理分析

连杆两孔轴线平行度测量仪的装置中使用了传感器对数据进行采集,测量时模数转换器(A/D)将传感器所反映的连杆参数变化量的模拟信号转化为计算机可以识别的数字信号,计算机对测量数据进行实时采集,得到两孔内多个监测点的数据,进行数据处理分析,最后将测量

[2]。

的结果在计算机屏幕上显示出来

该测量仪所用的传感器是位移传感器,传感器分别分布在大小连杆测头上,每个测头上分别装有4个位移传感器,这里假定每组触头中俩对相对的触头的连线相互垂直,并把两连线定为x轴和y轴,交点定位坐标原点。

连杆固定时,大小测头进入连杆孔中,采集一次数据:u11、u12、u13、u14、u15、u16、u17、

u18,然后测头再移动h距离,再采集一次数据,分别为u21、u22、u23、u24、u25、u26、u27、u28。用标准样板能够知道原始各个触头的坐标,我们设为(a1,0)、(0,a2)、( a3,0)、(0, a4);(u11 a1,0)(0,a2 u12)( a3 u13,0)(0, a4 u14) (a5 u15,0)(0,a6 u16)( a5 u17,0)(0, a8 u18)

则有四个坐标,可以确定一个圆及其圆心。假设第一次采集数据时,大测量头和小测量头的触头坐标所确定的圆的圆心坐标分别为(x11,y11),(x12,y12)。同样的道理可以确定第二次采

(a6,0)、(0,a5)、( a7,0)、(0, a8),那么就可以算出采集第一次数据时,触头的坐标分别

(x21,y22)。集数据时,大测量头和小测量头的触头坐标所确定的圆的圆心坐标分别为(x21,y21),

那么连杆大孔的轴线就可以粗略的认为是第一和第二次采集数据时大测头触头所确定的两个圆

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