锥齿轮安装面平面度检测系统研究与开发

　　弧齿锥齿轮和准双曲而齿轮(简称锥齿轮)广泛用于汽车传动系统中，锥齿轮直径大而宽度窄呈薄盘状，这类零件热处理后极易发生弯曲变形，即平而度不佳，直接影响车辆的传动质量和使用寿命。目前，锥齿轮安装而平而度的检测方法是人工用塞尺检测安装而跟基准而之间的间隙来确定安装而的平而度，会产生较大的测量误差，而且，在使用过程中基准平而会发生磨损，影响测量精度。这种传统的手工测量方法测量误差较大、使用不便、检测效率低，因此，锥齿轮制造企业急需开发一种全自动、高效率的锥齿轮安装而平而度检测系统。

　　1检测原理

　　将锥齿轮的安装而置于水平回转工作台上，并在工作台卜方安装电涡流传感器，电涡流传感器产生的高频电磁场在锥齿轮安装平而上产生电涡流效应，电涡流传感器通过电路可将被测安装而相对于传感器探头之间的距离变化转换成电压或电流的变化，从而实现位移的测量。工作台匀速旋转，检测锥齿轮安装平而不同角度的相对位移量，求得相对位移的最大变动量即可评价安装而的平而度。

　　2系统构成

　　该检测系统由二相异步电动机、联轴器、蜗杆减速器、回转工作台及工业控制PC等部件组成，如图1所示。为了便于数据的采集和锥齿轮的径向定位，采用交流异步电动机通过蜗轮蜗杆减速机构带动工作台作低速回转运动。由于电涡流传感器与金属表而靠近时会产生电涡流效应，因而回转工作台不宜采用金属材料制作，故采用钢化玻璃制作回转工作台。该系统采用二相异步电动机为动力源.减速机构采用立式蜗杆减速器，在工作台外缘安装一环形导轨，使工作台能承受锥齿轮的重量和便于电涡流传感器的安装。为了适应不同规格锥齿轮的检测需求，将电涡流传感器安装于手动调节结构上，操作人员根据待测锥齿轮的直径调节传感器的位置。

　　本系统测控部分以工业控制PC为核心，通过研华PCI 1711多功能数据采集卡实现模拟信号的采集和控制信号的输出，图2为检测控制原理图。一般来说，数据采集卡输出的TTL电平的开关量信号的驭动电流较小而不能直接驭动接触器等执行元件，而且普通的多功能数采卡的数字量I/0通道也不具备光电隔离电路。需要使用一种既能进行功率放大又能起到光电隔离作用的元件，固态继电器可以满足放大和隔离作用，将TTL电平的开关量信号输入固态继电器进行放大，然后驭动功率相对较大的执行元件。数据采集卡的输出数字量经过固态继电器的隔离和放大后控制电动机的启动、停止以及旋转方向。电涡流传感器采集到的电压信号经过前置放大器的放大后与数据采集卡的模拟量输入通道相连接，经过AD转换后存入计算机。