基于真实齿轮测量中心在虚拟仪器中的仿真毕业设计论文(编辑修改稿)

基于真实齿轮测量中心在虚拟仪器中的仿真毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

螺旋线偏差、齿距偏差。 概述 齿轮 测量 仪器 通常 应按 照我 国国 家标准 GB/T1009520xx(等同 于ISO1328： 1996)的渐开线圆柱齿轮精度标准所规定的精度项目、精度评定方法以及规定的公差，对产品齿轮进行迅速、高效、准确的测量。 因为市场 (如机械制 造行业 )对齿轮测量不断提出新的更高要求，所以齿轮测量精度项目也应不断有所发展，齿轮测量仪器也应有所创新，使测量功能不断增强，以满足新的市场需求。 研究的意义和目的 本次设计研究的是基于真实齿轮测量中心在虚拟仪器中的仿真，关键研究的是对齿轮的齿距偏差、齿廓偏差和螺旋线偏差的测量和数据处理，并能够动态显示测量结果及误差曲线。 随着我国测量仪器行业不断的发展，在许多重大科技领域中取得了创造性进展，不断迅速的发展，使我国的测量仪器仪器的可靠性和稳定性有了长足的进步。 尤其最近几年，我国本土仪器取得了很大的进步 ，特别是在齿轮测量仪器和轴承的研发方面，与国外先进产品的差距正在快速缩小。 数字化和虚拟技术的发展，为我国的测试测量仪器行业带来了新的发展机会。 河南科技大学毕业设计（论文） 齿轮测量仪国内外发展状况 为了正确测量和 检测产品 质量，齿轮 测量仪器通 常应按照我 国国家标 准GB/T1009520xx（等同于 ISO1328： 1997）的渐开线圆柱齿轮精度标准所规定的精度项目、精度评定方法以及规定的公差，对产品齿轮进行准确，迅速，可靠的测量。 因为市场（如制造行业）对齿轮测量精度要求更高，所以齿轮测量精度项目也应不断有所 发 展 ， 齿 轮 测 量 仪 器 也 应 有所创新，不断发展以适应市场需求。 齿轮测量仪器通常由计算机主机、三维坐标系或位移 传感器 、测动系统、测量系统 电气 装置与接口，以及计算机等主要部分组成。 随着齿轮零部件生产专业化、标准化、模块化，尤其是近年来虚拟仪器技术、计算机网络技术、精密机械制造技术以及精密测量技术的发展，推动了齿轮测量仪器的研制与开发。 本次研究的主要任务 通过调查研究，查阅渐开线圆柱齿轮精度标准和相关资料，设计基于LabVIEW 的能够实现对渐开线圆柱齿轮齿距偏差、齿廓偏差和径向综合偏差的测量和数据处理，并能够动态显示测量结果及误差曲线。 输出报告单信息全面，结果正确。 完成仪器的界面设计，要求界面友好，操作方便。 本章小 结 本章介绍了齿轮的作用及齿轮测量仪国内外的发展状况，并介绍了本次设计的齿轮测量仪能够实现的功能。 河南科技大学毕业设计（论文） 第二章 虚拟仪器技术及齿轮测量仪设计总体方案 虚拟仪器简介 虚拟技术、计算机通信技术与网络技术被称为 21 世纪科学技术中的三大核心技术。 虚拟仪器（ Virtual Instrument）在各项工程的不同领域和精密仪器行业的测量及控制的用户中广受欢迎，这都归功于其直观化的图形编程语言。 虚拟仪器图形化数据流语言和程序框图能自然地显示您的数据流，同时地图化的用户界面直观地显示数据，使我们能够 轻松地查看、修改数据或控制输入。 人们以前测量齿轮需要拿着测量仪器对其进行一项一项的测，非常的不方便。 虚拟仪器技术的出现将改变人们以前的工作方式，我们可以通过计算机软件来进行模拟仿真就可以测量出齿轮的各项参数，十分的快捷方便。 虚拟仪器技术是计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是一种全新的仪器形式。 它的出现使仪器与计算机之间的界限开始消失，是仪器发展史上的一场革命。 虚拟仪器 是建立于计算机的仪器。 现如今虚拟仪器组成方式分为两大类，其中一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。 随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含 嵌入式 系统的仪器。 另一种方式是 将仪器装入计算机。 以通用的计算机硬件及 操作系统 为依托，实现各种仪器功能。 虚 拟仪器主要是指这种方式虚拟仪器通过应用程序将计算机和功能模块硬件结合起来，用户通过友好的图形界面来操作这台计算机，就像是在操作一台自己设计的测试仪器一样，从而完成测试任务。 虚拟仪器的实质是利用计算机显示模拟传统仪器的控制面板，以多种形式输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现数据运算、分析和处理；利用 I/0 接口设备完成信号采集、测量与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器的“虚拟”包括以下两个方面的含义：（ 1） 虚拟仪器面板是虚拟的。 虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统面板上的各种器件所完成的功能是相同的，并由各种开关、按钮、显示器等实现仪器的河南科技大学毕业设计（论文） 功能操作。 传统仪器面板上的器件都是“实物”，而且是由“手动”、“触摸”来进行操作的。 而虚拟仪器面板控件是外形与实物相像的“图标”，用户只需选用代表某种软件程序的图形“控件”即 可，由计算机的鼠标“键击”来对其进行操作。 因此，设计虚拟面板的过程就是在“前面板”设计窗口中从控制模板选取、摆放所需的图形“控件”。 尤其是 LabVIEW 图形化编程语言可在短时间内轻松完成一个美观而又实用的“虚拟仪器前面板”的设计，整个设计过程轻松而有趣。 （ 2） 虚拟仪器测量功能由软件编程实现。 在以计算机为核心的硬件平台支持下，通过软件编程设计来实现仪器的功能，可以通过不同的测试功能软件模块的组合来实现多种测试功能。 虚拟仪器概念的出现，打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的工作模式，使得用户可以根据自己 的需求，充分利用计算机技术，用软件代替硬件设计自己的仪器系统，“软件就是仪器”是虚拟仪器概念最简单最本质的含义。 LabVIEW 是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。 目前，虚拟仪器在发达国家已十分普及。 在国内也有部分院校的实验室引入了虚拟仪器系统。 虚拟仪器的构成 虚拟仪器技术由结构化的数据流程图和交互式面板组成。 任何测量系统都可分为数据采集、数据分析和处理、数据显示和输出三大模块，将这些模块分别用不同的硬件和软件实现，就可以构成不同的虚拟仪器系统。 虚拟仪器系统包括硬件和软件两要素。 硬 件部分的功能是获取真实世界中的被测信号；软件部分的作用是实现数据采集、分析、处理、显示等功能，软件通常用专用的虚拟仪器开发语言编写。 所以，虚拟仪器系统可以用一个简单的公式来表达：虚拟仪器系统 =计算机及其附件 +开发虚拟仪器的软件 +必要的硬件。 虚拟仪器的硬件 通常虚拟仪器测试系统的硬件包括传感器、信号调理、信号采集等 I/O接口设备和通用计算机。 计算机一般是 PC 机或工作站，是硬件平台的核心，河南科技大学毕业设计（论文） 是虚拟仪器系统的心脏和动力；传感器是测试系统获取信息的基础； I/O 接口设备完成被测信号的采集、放大、 A/D、 D/A 转换等。 虚拟仪器的形式取决于实际的物理系统和构成仪器的 I/O 接口的硬件类型，但都离不开计算机控制。 虚拟仪器的软件 虚拟仪器系统的软件结构包含以下三部分：应用程序开发环境、仪器驱动程序、输入输出（ I/O）接口软件。 （ 1） I/0 接口软件：存在于硬件和驱动程序之间，是最接近硬件的软件层，完成对硬件内部寄存器单元进行直接存取数据操作，为硬件和驱动程序提供信息传递的低层软件层，是实现开放统一的虚拟仪器系统的基础。 （ 2） 驱动程序层：是系统应用程序实现仪器控制的桥梁，一般以动态链接库或 静态库形式供应用程序调用。 驱动程序的实质是为用户提供一个用于仪器操作的较为抽象的操作函数集。 对于应用程序来说，它对仪器的操作是通过仪器驱动程序来实现的。 （ 3） 应用程序开发环境：是完成测试系统数据的分析、计算、存储、显示、输出等任务，是虚拟仪器的核心和完成任务的关键。 应用程序开发环境是用于编写应用程序的编程工具，可由开发人员的喜好和测试需求进行选择。 虚拟仪器的特点 虚拟仪器是计算机技术在仪器仪表领域的应用所形成的一种全新的仪器设计概念，它与传统仪器相比显示出了众多的优点：虚拟仪器将信号分析，处理 ，显示都通过计算机处理，充分发挥计算机的能力，使组建系统更加灵活简洁，可以创造出功能更强的仪器；用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 虚拟仪器的主要特点有 ： 尽可能采用了通用的硬件 ， 各种仪器的差异主要是软件。 可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能 ， 可以创造出功能更强的仪器。 用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。 河南科技大学毕业设计（论文）。