发动机凸轮轴自动测量系统机械与底层控制系统的设计.doc

摘要: 随着汽车工业的发展，竞争越来越激烈。主要重点是被放在产品的质量和生产效率上。凸轮轴是汽车发动机的关键因素之一。不可否认，在凸轮轴生产过程中测量和控制是非常重要的。在相当大的程度上，其质量将决定发动机的性能。

    随着计算机技术与传感技术的进步，利用计算机和相应传感器来对凸轮轴进行测量成为了新的发展趋势。本论文在现有机械结构的基础上设计一款凸轮轴质量检测系统，以提高凸轮检测精度、检测效率和自动化程度。本文应用光栅技术自动测量凸轮轴的方法，由计算机发出脉冲信号起动驱动电机旋转，由传动机构带动被测凸轮轴和光电编码器转动，通过光电编码器、直线光栅尺位移传感器，分别将凸轮转动的角度、径向位移信息，转换成角度脉冲和径向位移脉冲，经接口电路送入计算机。本课题主要是在自动测量凸轮升程的机械结构以及底层控制系统的设计方面。

    这种测量方法比较之前使用的测量方法，它不仅提高了测量的效率，更加提高了测量的精度。

关键词：凸轮轴；凸轮升程；自动测量；底层控制

目录

摘要

ABSTRACT

第1章  绪论-1

1.1 科学意义-1

1.2 凸轮轴测量的发展现状-2

1.2.1 北京启点恒达测控技术公司研发的凸轮轴测量仪-2

1.2.2 美国阿德柯尔911凸轮轴检测仪-4

1.3 凸轮轴自动测量的主要内容及难点-5

1.4 本课题的研究内容、目标及章节安排-5

第2章 自动测量系统总体机构的设计-6

2.1 系统总结构的设计-6

2.2 定位机构的设计-7

2.2.1 定位部分-8

2.2.2 活动顶尖的运动部分-8

2.3 传动机构的设计-11

2.3.1 凸轮轴测量的传动方式-11

2.3.2 驱动电机及联轴器的选择-12

2.4 角度分度编码器的设计-17

2.4.1 绝对式光电编码器-17

2.4.2 增量式光电编码器-18

2.5 径向位移测量机构的设计-20

2.5.1 径向位移测量机构的结构组成-20

2.5.2 径向位移传递机构的设计-26

2.5.3 径向位移传感器的选择-27

第3章  底层控制的设计-30

3.1 电源模块-30

3.2 驱动电机控制模块-30

3.3 气缸及牵引器控制模块-31

3.4 脉冲信号的接收和处理-32

3.5 数据存储模块-33

3.6 操作面板模块-33

第4章 结论与展望-35

4.1 结论-35

4.2 不足之处及未来展望-35

参考文献-36

致  谢-37