学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

车体尺寸和几何量检测系统设计

作　者: 张雷
导　师: 赵转萍
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 车体检测 大尺寸检测 双轴同步控制 有限元分析 多体系统全误差
分类号: U270.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 11次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


现今我国轨道交通高速发展，传统的轨道车辆车体检测手段检测效率低下，自动化程度低，检测精度低，已经不能很好地满足车辆的生产制造需求。保证车体的几何精度是提高车辆加工制造水平，保证车辆安全性和稳定性的关键一环。因此，提高车体尺寸和几何量的检测精度和自动化程度是我国轨道交通继续发展的必由之路。本文针对国内轨道车辆车体的特点，提出了一种基于激光测距的龙门式三坐标车体尺寸和几何量检测方案，能够实现高精度、高效率的自动化车体检测。通过在车体长度方向上铺设直线导轨，龙门架安放在检测工位两侧的导轨之上，在龙门架立柱、横梁和车体检测工位底部排布激光测距传感器阵列，PC机通过运动控制卡控制伺服电机驱动龙门架同步运动，通过激光测距传感器的点位测量和数据采集卡的数据采集得到车体在测量坐标系下的坐标阵列，从而实现整个车体的尺寸和几何量的自动化检测。论文分析了测量系统的检测原理及其测量的流程；针对测量需求详细论述了整个机械部分的设计和分析，并利用有限元的方法对机构进行了分析验证；对系统测控部分的选型以及控制策略的设计进行了详细分析；利用多体系统全误差理论对整个测控系统进行多体动力学仿真，通过仿真分析其检测误差及来源并对整个设计的可靠性进行验证。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章 绪论  12-19
  1.1 课题的来源和研究意义  12-14
    1.1.1 课题的来源  12-13
    1.1.2 课题的研究意义  13-14
  1.2 国内外轨道车辆车体尺寸及几何量测量发展现状  14-17
    1.2.1 国内轨道车辆车体尺寸及几何量测量方法  14
    1.2.2 其他大尺寸零件几何量测量技术现状  14-17
  1.3 课题的主要研究内容和论文结构  17-19
    1.3.1 课题的主要研究内容  17
    1.3.2 论文的结构安排  17-19
第二章 车体尺寸和几何量测量系统总体设计  19-27
  2.1 测量系统总体构建  19-20
  2.2 车体尺寸与几何量测量原理  20-26
    2.2.1 车体尺寸和平面度的检测  20-24
    2.2.2 车底挠度的检测  24-25
    2.2.3 系统测量流程  25-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章 车体尺寸及几何量测量系统结构设计  27-46
  3.1 测量系统机械结构总体设计  27-28
  3.2 龙门架结构设计  28-30
    3.2.1 龙门架的性能要求  28
    3.2.2 龙门架的详细设计  28-30
  3.3 导轨部分设计  30-35
    3.3.1 直线导轨的选择及安装定位  30-33
    3.3.2 导轨基座设计  33-34
    3.3.3 滑块座设计  34-35
  3.4 传动机构设计  35-38
  3.5 激光测距传感器定位及其安装部件  38-40
  3.6 机构的有限元分析  40-45
    3.6.1 龙门架的有限元分析  41-43
    3.6.2 导轨基座有限元分析  43-45
  3.7 本章小结  45-46
第四章 测量系统测控模块设计  46-60
  4.1 测量模块设计  46-52
    4.1.1 测距传感器的选择及布局  47-49
    4.1.2 测量系统实时误差补偿模块设计  49-51
    4.1.3 龙门位移标尺的选择及原理  51-52
  4.2 同步控制模块设计  52-59
    4.2.1 永磁交流伺服电机控制原理  52-56
    4.2.2 PID 控制算法  56-57
    4.2.3 电子凸轮控制原理  57-58
    4.2.4 龙门架同步控制实现  58-59
  4.3 本章小结  59-60
第五章 测量系统多体系统全误差分析  60-74
  5.1 多体理论误差分析方法  60-63
    5.1.1 多体系统拓扑结构的低序体阵列描述  60-61
    5.1.2 应用齐次变换矩阵描述多体系统  61-63
  5.2 测量系统的多体几何误差建模  63-66
    5.2.1 测量系统的结构及其误差描述  63-64
    5.2.2 建立测量系统误差分析模型  64-66
  5.3 基于 RECURDYN 的多体系统全误差仿真  66-73
    5.3.1 RecurDyn 简介  66-67
    5.3.2 RecurDyn 多体系统建模方法  67-68
    5.3.3 F-Flex 方法  68-69
    5.3.4 测量系统刚柔混合仿真  69-73
  5.4 本章小结  73-74
第六章 总结与展望  74-76
  6.1 总结  74
  6.2 展望  74-76
参考文献  76-79
致谢  79-80
在学期间的研究成果及发表的学术论文  80

相似论文

  1. 混粉电火花成型机主机系统及工艺试验的研究,TG661
  2. 电火花加工中的电极损耗机理及控制研究,TG661
  3. 常温低温组合密封结构的有限元分析与优化设计,TH136
  4. 个性化人工膝关节设计及其生物力学特性研究,R318.1
  5. 电子产品质量监控测试设备设计,TN06
  6. 多针内固定治疗跟骨骨折的有限元分析,R687.3
  7. 机载雷达天线座快速设计系统的研究与开发,TN959.73
  8. 深水软管滚筒驱动装置结构及液压系统的研究,TE973
  9. 掘进巷道钻孔及锚索安装装置的研究,TD353
  10. 某转管机枪建模仿真分析,TJ24
  11. 插销式脚手架平台力学性能研究,U673.3
  12. 基于虚拟样机的液压支架试验主机设计与研究,TD355.4
  13. 纵轴式掘进机虚拟样机实现及性能研究,TD421.5
  14. 割刀行星齿轮传动机构的优化设计研究,TH132.41
  15. 装载机工作装置的动力学仿真与有限元分析,TH243
  16. 卡塞格林激光发射望远镜支架的结构分析和优化,TH743
  17. 框架结构局部柱破坏对整体性能的影响,TU375.4
  18. 全液压履带式移动电站的研究,TM624
  19. 水下可回收垂直卡爪连接器关键技术研究,TM503.5
  20. 某强动载机械架座动力学仿真与有限元分析,TJ03
  21. 地铁TVM票卡发送装置的设计与分析研究,U293.22

中图分类: > 交通运输 > 铁路运输 > 车辆工程 > 一般性问题 > 车辆测试技术及仪器
© 2012 www.xueweilunwen.com