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1、 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)題目： 列車車輪直徑檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)院名稱： 機(jī)電學(xué)院 專業(yè)名稱： 機(jī)械電子工程 班級(jí)名稱： 機(jī)電1442 學(xué) 號(hào)：

2、 指導(dǎo)教師： 教師職稱: 　 　 學(xué) 歷： 　 　　 2018年03 月12日 １、課題論證 1.1課題研究的目的與意義 列車車輪在列車的運(yùn)行中承擔(dān)重要的角色。負(fù)責(zé)承受自身重量，傳遞車身與軌道之間的全部作用力。制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)力，拐彎時(shí)產(chǎn)生的離心力也由輪對(duì)承擔(dān)。因此車輪的好壞直接關(guān)系到列車是否能安全運(yùn)行。所以對(duì)列車車輪直徑的測(cè)量對(duì)保障列車高速安全運(yùn)行有著重大意義。 列車車輪必須定期檢修，

3、它關(guān)系到列車是否能安全行駛，也對(duì)列車提速有重大影響。對(duì)車輪的綜合參數(shù)的測(cè)量是保障列車安全行駛的重要措施。我國(guó)現(xiàn)階段的測(cè)量技術(shù)還比較落后，依然是工作量巨大的手工測(cè)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力得到的結(jié)果也是誤差非常大的。我國(guó)的高鐵時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，列車大部分已經(jīng)提速，落后的測(cè)量技術(shù)已經(jīng)滿足不了當(dāng)前列車車輪對(duì)精度的要求。 我們現(xiàn)在迫切的需要一種高精度、高效、高可靠行的檢測(cè)裝置來(lái)適應(yīng)列車提速的趨勢(shì)。設(shè)計(jì)新的檢測(cè)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)對(duì)列車車輪高精度、高效率檢測(cè)，提高檢修效率、質(zhì)量、及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障、改善運(yùn)行條件、降低檢測(cè)人員工作強(qiáng)度、加強(qiáng)鐵路系統(tǒng)對(duì)列車運(yùn)行狀態(tài)的管理、保障行車安全，都有重大的意義。所以列車車輪的非接觸、高精度

4、、高效測(cè)量?jī)x器的設(shè)計(jì)迫在眉睫。 1.2文獻(xiàn)綜述（相關(guān)課題國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 列車對(duì)幾何參數(shù)的檢測(cè)主要分為靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)。 1.2.1靜態(tài)檢測(cè) 列車輪的靜態(tài)檢測(cè)是在檢修期，將車輪對(duì)卸下來(lái)，對(duì)列車輪參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一檢測(cè)，國(guó)內(nèi)外的靜態(tài)檢測(cè)方法主要啊 有以下幾種: （1）專用卡尺法 現(xiàn)在應(yīng)用的鐵道車輛輪對(duì)檢測(cè)器多為型號(hào)為llj-4d四代檢查器，采用了國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，將輪緣厚度的測(cè)量以踏面基準(zhǔn)向上12mm處，采用游標(biāo)原理，將輪緣和踏面的測(cè)量分度值提升到0.1mm，測(cè)量精度可以控制在0.2m以內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、成本低、攜帶方便；缺點(diǎn)就是測(cè)量人員會(huì)對(duì)游標(biāo)讀數(shù)產(chǎn)生影響，并且輪緣磨耗情況也

5、會(huì)影響測(cè)量精度 （2）電子式測(cè)量量具 各國(guó)利用迅速發(fā)展的電子技術(shù)和傳感技術(shù)相繼研發(fā)了許多電子測(cè)量設(shè)備，用于列車輪對(duì)各參數(shù)的測(cè)量。90年代末，美國(guó)國(guó)際電子機(jī)械有限公司研制了電子測(cè)量?jī)x和車輪輪廓測(cè)量?jī)x?，F(xiàn)在，國(guó)際上還有許多地方廣泛的應(yīng)用這些設(shè)備對(duì)列車輪對(duì)進(jìn)行檢測(cè)。我國(guó)成都主導(dǎo)科技有限責(zé)任公司和北京天威科技發(fā)展有限公司引進(jìn)了一些國(guó)外公司的技術(shù)，把它應(yīng)用于火車測(cè)量器具領(lǐng)域，分別研制出了lyi-610系列的便攜式輪軌外形尺寸檢測(cè)儀和輪對(duì)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，將我國(guó)的列車輪對(duì)檢測(cè)技術(shù)提高到了一個(gè)新的階段。它們都是通過(guò)各種檢測(cè)探頭對(duì)車輪的輪緣踏面部分進(jìn)行掃描，通過(guò)電子裝置對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最后得到我們所

6、需要的列車輪對(duì)的各種參數(shù)。這些電子測(cè)量設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是利用電子元器件代替了機(jī)械式測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化向電子化、自動(dòng)化的轉(zhuǎn)變，開(kāi)創(chuàng)了自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的先河，減輕操作人員的工作強(qiáng)度的同時(shí)也提高了檢測(cè)效率。由于檢測(cè)儀器與被檢測(cè)體是零距離接觸，因此測(cè)量精度無(wú)法準(zhǔn)確把握，但仍然有少數(shù)鐵路部門在使用這種測(cè)量方式。 （2）CCD非接觸式測(cè)量工具 CCD技術(shù)就是ccd成像技術(shù)中電荷耦合器件英文名的簡(jiǎn)稱。它原來(lái)是數(shù)碼相機(jī)里的一個(gè)重要器件。Ccd非接觸式測(cè)量量具在工作時(shí)，由ccd設(shè)備自己發(fā)出光束對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行照射，ccd設(shè)備與被測(cè)物體始終保持距離，不想電子式測(cè)量那樣，通過(guò)接觸式探頭對(duì)被測(cè)裝置進(jìn)行掃描，來(lái)獲得被測(cè)物體的圖

7、像，這就避免了列車車輪轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)儀器的磨損，長(zhǎng)時(shí)間的磨損，必然會(huì)對(duì)電子式測(cè)量量具的測(cè)量數(shù)據(jù)造成影響，而ccd非接觸式測(cè)量?jī)x能始終保障測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤。北京凱瑞德圖像技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的輪對(duì)圖像自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，大連理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的基于ccd的火車輪對(duì)智能測(cè)量系統(tǒng)等都是應(yīng)用不同種類的ccd、數(shù)據(jù)采集技術(shù)與圖像處理技術(shù)相結(jié)合開(kāi)發(fā)出來(lái)的產(chǎn)品。CCD非接觸式測(cè)量?jī)x器提高檢測(cè)精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)自動(dòng)化，由于其非接觸的特點(diǎn)，使得檢測(cè)設(shè)備的壽命得以延長(zhǎng)。 隨著科技的發(fā)展與可編程控制技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械量具和接觸式量具已退出歷史舞臺(tái)，取而代之的是非接觸的電子量具，下面介紹國(guó)外幾種典型的電子式測(cè)量產(chǎn)品： ①美國(guó)便攜式車輪

8、斷面測(cè)量?jī)x：美國(guó)國(guó)際電子機(jī)械有限公司研制的便攜式車輪斷面測(cè)量?jī)x，使用方便，可以在兩2 秒內(nèi)完成輪緣厚度和踏面磨耗等數(shù)據(jù)的測(cè)量，還可以將測(cè)量結(jié)果打印出來(lái)。在測(cè)量時(shí)，車輪斷面測(cè)量?jī)x的兩種控制機(jī)構(gòu)可以將測(cè)量?jī)x與車輪精確定位，保證了測(cè)量車輪斷面測(cè)量?jī)x的高精度。這種儀器可用于各種有軌車輛車輪參數(shù)的測(cè)量，不受環(huán)境和測(cè)量條件的影響。測(cè)量數(shù)據(jù)被自動(dòng)儲(chǔ)存在儀器內(nèi)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，他能幫助檢修人員降低旋輪和換輪的成本源自于其內(nèi)部的編制的維修程序。該公司還成功的研制了便攜式的輪徑電子測(cè)量?jī)x能在不拆卸輪對(duì)的情況下精確測(cè)出車輪的直徑，測(cè)量誤差不超過(guò)0．76 mrl l 。當(dāng)同一輪對(duì)的車輪直徑差超限和同一轉(zhuǎn)向架的車輪直徑

9、差超限時(shí)，儀器將發(fā)出報(bào)警；通過(guò)預(yù)編程序可以將不同車輪的類型的直徑和公差儲(chǔ)存在輪徑測(cè)量?jī)x中，定位機(jī)構(gòu)根據(jù)設(shè)定的車輪類型，儀器可以在車輪的測(cè)量位置準(zhǔn)確定位，獲得精確的數(shù)據(jù)。 ②芬蘭車輪外形測(cè)量?jī)x：芬蘭鐵路成功研制的車輪外形測(cè)量?jī)x將測(cè)得的磨耗車輪的外形數(shù)據(jù)與儀器內(nèi)部系統(tǒng)儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)輪對(duì)的參數(shù)比較，計(jì)算出車輪外形參數(shù)并對(duì)近限或超限車輪發(fā)出旋修指令f11。儀器測(cè)量1000個(gè)點(diǎn)僅需要3秒鐘，相鄰的兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)間的距離只有0．01mm。測(cè)量裝置利用傳感器采集數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以將車輪外形放大，以數(shù)字或圖像形式顯示和儲(chǔ)存，還可以從控制系統(tǒng)調(diào)出儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)，繪制出輪對(duì)的形狀，顯示和打印。 日本輪對(duì)自動(dòng)

10、檢查裝置：日本鐵路研制成功輪對(duì)自動(dòng)檢查裝置由兩個(gè)平行光源、兩臺(tái)CCD攝像機(jī)、外部設(shè)備和控制系統(tǒng)組成?？梢酝瑫r(shí)檢測(cè)對(duì)同一轉(zhuǎn)向架兩個(gè)輪對(duì)的外形參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)向架解體后輪對(duì)升高時(shí)，CCD攝像機(jī)對(duì)輪對(duì)的外形輪廓進(jìn)行拍攝，將信息交給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理后，把輪廓圖像和輪對(duì)參數(shù)顯示出來(lái)，該裝置可測(cè)量輪緣厚度、踏面磨耗和車輪內(nèi)距等數(shù)據(jù)，當(dāng)有參數(shù)超過(guò)系統(tǒng)設(shè)定的極限時(shí)，結(jié)果以紅色字顯示。該裝置的測(cè)量誤差能控制在± 0．20衄以內(nèi)，一小時(shí)內(nèi)能夠測(cè)量三組輪對(duì)，這套裝置不僅實(shí)現(xiàn)了檢修作業(yè)自動(dòng)化，提高了檢測(cè)精度和可靠性，而且極大地改善了作業(yè)環(huán)境。 1.2.2動(dòng)態(tài)檢測(cè) 動(dòng)態(tài)檢測(cè)則是指鐵路車輛在運(yùn)行時(shí)對(duì)列車輪對(duì)參數(shù)進(jìn)行的測(cè)量，隨

11、著近些年CCD技術(shù)的發(fā)展，基于圖像處理的自動(dòng)檢測(cè)方法逐漸成熟，很多發(fā)達(dá)國(guó)家都已經(jīng)研出了一些利用圖像處理方法的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。動(dòng)態(tài)檢測(cè)有以下優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)化程度高、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、在線檢測(cè)速度快、采樣率高、不占用列車周轉(zhuǎn)時(shí)間、便于存儲(chǔ)輪對(duì)信息等。在動(dòng)態(tài)檢測(cè)中，基于圖像的自動(dòng)檢測(cè)方法可以實(shí)現(xiàn)列車輪對(duì)的在線快速非接觸檢測(cè)，隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其可靠性和精度會(huì)大大提高。因此受到國(guó)內(nèi)外專家的廣泛關(guān)注，成為國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。 1.2.3國(guó)內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀 （1）國(guó)外技術(shù)現(xiàn)狀 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，如德國(guó)、日本、瑞士和美國(guó)等國(guó)在非接觸激光測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)展的研究比較廣泛，技術(shù)發(fā)展較為成熟，在精度方面可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)

12、，同時(shí)，精度為微米級(jí)的測(cè)試系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。目前世界激光測(cè)量?jī)x器優(yōu)勢(shì)企業(yè)主要有瑞士徠卡( ELAG) 、美國(guó)光動(dòng)公司(Optodyne，Inc．)、日本拓普康、美國(guó)Coherent、德國(guó)Trumpf等公司。美國(guó)光動(dòng)公司(Optodyne，Inc．)一直致力于科研、開(kāi)發(fā)以及生產(chǎn)激光勘測(cè)類產(chǎn)品。該公司生產(chǎn)的設(shè)備，適用于CNC機(jī)床的檢測(cè)、誤差分析和工件生產(chǎn)等。 美國(guó)光動(dòng)公司有世界領(lǐng)先的LICS．100型和MCV- 5000型激光多普勒測(cè)量系統(tǒng)。其設(shè)備是基于LDDM專利開(kāi)發(fā)技術(shù)的，成功融合了流行的激光理論和光電技術(shù)，電腦技術(shù)等。從最初在中國(guó)成立到如今，光動(dòng)公司在中國(guó)立足達(dá)到12年之久，其生產(chǎn)

13、的設(shè)備被廣泛投入到我國(guó)的國(guó)防科技、太空技術(shù)、民用、重點(diǎn)院校以及科研基地等。該公司的激光系統(tǒng)可滿足美國(guó)NIST可探測(cè)的精度范圍。產(chǎn)生激光的抗干擾能力在0．1PPM以上，精度可到1．0PPM，分辨率可達(dá)1／1000000英寸的高度。激光設(shè)備自身可實(shí)現(xiàn)環(huán)境補(bǔ)償功能，能在非控制下補(bǔ)償由于溫差、氣壓差和材料散熱所產(chǎn)生的誤差，同時(shí)還可補(bǔ)償由于自身發(fā)熱所產(chǎn)生的誤差。從技術(shù)角度來(lái)說(shuō)，光電尺寸檢測(cè)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)很多功能，大到接收光電信號(hào)，d, N獲得信號(hào)以后的處理以及運(yùn)算，都可應(yīng)用該技術(shù)。但在這些領(lǐng)域應(yīng)用該技術(shù)時(shí)，沒(méi)有固定的使用方法，而且搭配起來(lái)也不盡相同。在滿足技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，想要設(shè)計(jì)出滿足各種要求的最優(yōu)解決辦

14、法，例如測(cè)試精度以及精度范圍等，是我們需要繼續(xù)研究的閻。 現(xiàn)如今，光電尺寸檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)顯著，精度高，已被越來(lái)越多的場(chǎng)合使用。發(fā)5 達(dá)國(guó)家的光電位置檢測(cè)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展迅猛，越來(lái)越多的光電位置檢測(cè)設(shè)備正在投入生產(chǎn)。同樣的檢測(cè)設(shè)備，用于不同用途的測(cè)量工具時(shí)，我們通常會(huì)采用不同的理論以及檢測(cè)方法。很多國(guó)家研究人員致力于研究光電檢測(cè)技術(shù)，花費(fèi)巨大的金錢與時(shí)間，并最終取得了豐厚的成果，很多想法已經(jīng)變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，效果明顯。 如美國(guó)AEROEL公司開(kāi)發(fā)的ALS40型高精度在線非接觸式激光測(cè)微儀，應(yīng)用激光掃描方法，其測(cè)量范圍為0．2～23mm，分辨率為O．1 p m，測(cè)量精度為± O．2 u m；有用分光法

15、研制的ALSl 3xY型雙向測(cè)微儀，測(cè)量范圍為巾O．1～10mm，重復(fù)精度可達(dá)± 0．3 u m，可同時(shí)測(cè)量相互垂直兩個(gè)方向的不圓度；日本Keyence公司開(kāi)發(fā)一款VG CCD激光微測(cè)計(jì)，應(yīng)用技術(shù)包括：激光掃描測(cè)量技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和電腦開(kāi)發(fā)技術(shù)?？蛇M(jìn)行快速、空間以及準(zhǔn)確的檢測(cè)，分析出被測(cè)零件的位置和尺寸等。己成功的應(yīng)用于機(jī)械制造、電力電纜、擠壓成型產(chǎn)品、鋼棒和鋼管、抽拉加工線材、鋼索和鋼絲、磁性(漆包)線材、光纖、醫(yī)療管材等生產(chǎn)中。 以上幾個(gè)例子，某種程度上已經(jīng)是如今的全球領(lǐng)先水平，從側(cè)面體現(xiàn)了激光測(cè)量技術(shù)的普遍性和方便性。在滿足精度以及速度的要求下，人們會(huì)更多的朝柔性研究改革，采用軟

16、件更新以及模塊化的便利，最快速、最方便的完成誤差等數(shù)據(jù)的檢測(cè)。在國(guó)際軌道交通應(yīng)用領(lǐng)域，在專用軌道檢測(cè)車上應(yīng)用的車軌動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)技術(shù)主要有：激光伺服技術(shù)和激光視像技術(shù)。它們?cè)跈z測(cè)基本參數(shù)時(shí)，可達(dá)到同樣的效果。后者比前者優(yōu)秀，穩(wěn)定性較高，在實(shí)現(xiàn)高精度檢測(cè)，其設(shè)備的模塊化較為容易成形，能夠?qū)︿撥壍娜珨嗝孢M(jìn)行檢測(cè)、鋼軌的波磨面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)高鐵的軌道以及精度檢測(cè)·精度較高的軌道，都是很方便的。特別是瑞士徠卡( ELAG) 公司生產(chǎn)的OPTIMESS系列非接觸激光測(cè)量技術(shù)產(chǎn)品，已經(jīng)成功應(yīng)用于鐵路輪對(duì)踏面測(cè)量、接觸網(wǎng)測(cè)量、軌道測(cè)量等方面。其中車輪外形測(cè)試整個(gè)的輪對(duì)踏面，應(yīng)用到2個(gè)OPTIMESS 2D激光傳

17、感器來(lái)檢測(cè)，第一個(gè)傳感器檢測(cè)從輪對(duì)內(nèi)表面到輪緣項(xiàng)部的踏面，第二個(gè)傳感器檢測(cè)與鋼軌接觸的輪對(duì)踏面。利用計(jì)算機(jī)軟件，將之前獲得的參數(shù)進(jìn)行合成，實(shí)現(xiàn)Sd，Sh，Qr等踏面參數(shù)的擬合。 （2）國(guó)內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀 我國(guó)基于圖像處理的自動(dòng)化檢測(cè)起步較晚，但是發(fā)展迅速。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。非接觸激光測(cè)量技術(shù)在高精度和自動(dòng)化方面尚與國(guó)外有一定的差距，開(kāi)展的工作也不如國(guó)外廣泛，由于產(chǎn)業(yè)化程度較低，沒(méi)有形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的完整產(chǎn)業(yè)。采用激光技術(shù)實(shí)現(xiàn)微距測(cè)量、速度測(cè)量、物表粗糙度測(cè)量等高精度測(cè)量?jī)x器設(shè)備目前在我國(guó)還很少，而且精度等指標(biāo)上與國(guó)外產(chǎn)品相比還相差甚遠(yuǎn)。哈爾濱工業(yè)大學(xué)在“ 超精密特種形

18、狀測(cè)量技術(shù)與裝置” 研究方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，主要解決不規(guī)則工件高精度檢測(cè)問(wèn)題，一般用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)量，不適于機(jī)車運(yùn)動(dòng)中測(cè)量。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制、激光檢測(cè)、激光掃描等技術(shù)精密機(jī)械、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多尺寸、形狀和形位誤差進(jìn)行測(cè)量。隨著這種綜合測(cè)量?jī)x器的有效應(yīng)用，傳統(tǒng)的檢測(cè)手段必將被更高性能的激光檢測(cè)儀器所取代，激光檢測(cè)技術(shù)必定成為檢測(cè)儀器的主要發(fā)展趨勢(shì) 2、設(shè)計(jì)內(nèi)容： 利用CATIA等軟件設(shè)計(jì)列車車輪檢測(cè)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)車輪滾動(dòng)圓直徑、車輪及制動(dòng)盤大孔直徑?？傮w設(shè)計(jì)要做到：適用性、布局合理、使用方便、易于維修和維護(hù)，滿足需要，實(shí)行機(jī)械化、自動(dòng)化和使用監(jiān)視管理系統(tǒng)。

19、 3、設(shè)計(jì)要求： 系統(tǒng)測(cè)量精度≤0.08mm；系統(tǒng)測(cè)量重復(fù)精度≤0.05mm；測(cè)量傳感器精度≤0.03mm；車輪孔測(cè)量時(shí)間節(jié)拍≤5min；設(shè)備載重≥20KN；車輪滾動(dòng)圓直徑（滾動(dòng)圓距車輞內(nèi)側(cè)面距離為70和73.5mm） 830-920mm；車輪及制動(dòng)盤大孔直徑187-199mm。 4、總體方案設(shè)計(jì)： 為了滿足以上要求，我采用激光測(cè)量的方法測(cè)出列車車輪滾動(dòng)直徑和車輪及制動(dòng)盤最大內(nèi)孔直徑。 主要有升降裝置，旋轉(zhuǎn)裝置，定位裝置，檢測(cè)裝置。升降裝置、旋轉(zhuǎn)裝置都由三項(xiàng)步進(jìn)電機(jī)提供動(dòng)力，帶動(dòng)升降、旋轉(zhuǎn)確定工件位置。檢測(cè)裝置用激光位移檢測(cè)器，檢測(cè)被測(cè)工件與標(biāo)準(zhǔn)工件的位移尺寸從而得出被測(cè)件的尺寸。

20、大致框架如下圖所示 圖1測(cè)量機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 5、技術(shù)路線 5.1 激光測(cè)距原理如下圖所示 激光經(jīng)會(huì)聚透鏡照到工件上，以一定角度反射，經(jīng)接收透鏡照射到CCD上，形成一個(gè)點(diǎn)。當(dāng)工件移動(dòng)，激光就以不同的角度反射到CCD上，形成另外一個(gè)點(diǎn)。CCD上兩點(diǎn)之間的距離配合光反射之間的關(guān)系就能算出工件的位移X。 圖2傳感器內(nèi)部原理 5.2 機(jī)電部分 電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角與控制器提供的脈沖有正比的關(guān)系，電機(jī)轉(zhuǎn)速與脈沖頻率有正比關(guān)系，因此在精度要求不是非常高時(shí)，使用伺服電機(jī)是合理的。 5.3 機(jī)械總裝配設(shè)計(jì) 機(jī)械部分主要有激光測(cè)距裝置的裝夾裝置，升降裝置，旋轉(zhuǎn)裝置，工件的定位和夾緊裝置。 （1）

21、激光測(cè)距裝置用專門的裝夾裝置固定在升降裝置上和工作臺(tái)兩邊。左右邊的保證發(fā)射的激光與工件的工作臺(tái)平行。升降裝置上發(fā)射的激光保證與工作臺(tái)垂直。 （2）升降、旋轉(zhuǎn)裝置用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，選出合適的聯(lián)軸器，絲杠。 （3）工件的定位以車輪的底面為基準(zhǔn) （4）工件夾緊使用手動(dòng)夾緊 5.4 注意存在的問(wèn)題 （1）激光測(cè)距裝置發(fā)出的激光要與工作臺(tái)平行。 （2）測(cè)最大孔直徑的激光測(cè)距裝置不能過(guò)大，防止不能在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。 （3）在標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)距離后，被測(cè)工件要與其放置的位置一致。 （4）為保證測(cè)量的精度，要多次測(cè)量，去大去小得平均值。 （5）測(cè)最大孔直徑的激光升降裝置的位置要合適，保證能進(jìn)入內(nèi)孔并能

22、旋轉(zhuǎn)。 （6）滾珠絲桿的行程要合適，確保距離能進(jìn)入內(nèi)孔 。 （7）工作臺(tái)要能承受車輪及制動(dòng)盤的重量，不歪不扭。 5.5 進(jìn)度計(jì)劃　 　 時(shí)間 　　　　　　　　　　　　設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 第1周 分析、查閱資料，熟悉設(shè)備技術(shù)要求、背景，學(xué)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)，做好前期準(zhǔn)備工作。 第2周 撰寫開(kāi)題報(bào)告 和外文翻譯。準(zhǔn)備開(kāi)題報(bào)告答辯PPT 第3-4周 總體方案設(shè)計(jì)，方案草圖繪制，并進(jìn)行測(cè)量裝置的有關(guān)機(jī)械部分的計(jì)算，對(duì)測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定總體尺寸。完成絲杠，電機(jī)，聯(lián)軸器等外購(gòu)件型號(hào)初選。 第5周 繪制測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)草圖，計(jì)算并校核有關(guān)尺寸。 第6

23、-8周 三維設(shè)計(jì) 第9周 三維設(shè)計(jì)，繪制一張Ａ0的裝配圖。 第10周 二維工程圖設(shè)計(jì)，手繪一張Ａ1的圖。計(jì)算機(jī)3張Ａ0的零件圖。 第11周 檢查設(shè)計(jì)，撰寫說(shuō)明書，修改設(shè)計(jì)圖紙。 第12周 整理編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，交指導(dǎo)老師審定，制作答辯提綱，設(shè)計(jì)定稿，打印，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 第13周 進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 6 參考文獻(xiàn)　　　　 [1] 涂軍.基于并聯(lián)機(jī)構(gòu)的坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)研究. .四川：西南交通大學(xué).2004． [2] 馬林.車輪踏面外形幾何參數(shù)的檢測(cè)技術(shù).國(guó)外鐵道車輛．1998，(6)：40～42． [3] 李劍波.車輪不圓度檢測(cè)及DSP的應(yīng)用研究：[

24、碩士學(xué)位論文]．四川：西南交通大學(xué).2006． [4] 劉浩.鐵路貨車車輛踏面擦傷智能定量檢測(cè)研究：[碩士學(xué)位論文]．四川：西南交通大學(xué).2002． [5] 馬龍深.列車車輪在軌動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究：[碩士學(xué)位論文].吉林：長(zhǎng)春理工大學(xué).2013. [6] 尹志強(qiáng).《機(jī)電一體化-系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2007. [7] 濮良貴.陳國(guó)定.吳立言.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.北京：高等教育出版社.2013. [8] 卜炎.《中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典-第三卷機(jī)械零部件設(shè)計(jì)》.江西：科學(xué)技術(shù)出版社.2002. [9] 于春燕.李力強(qiáng).《機(jī)械制圖》.北京：中國(guó)電力出版社.2016. [10

25、] 王積偉.章宏甲.黃誼.《液壓與氣壓傳動(dòng)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005. [11] 詹熙達(dá).《CATIA V5R20快速入門教程》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2011. [12] 聞邦椿.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-軸及其連接件》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2014. [13] 高志.李偉.《機(jī)械設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：高等教育出版社.2012. [14] 孫桓.陳作模.葛文杰.《機(jī)械原理》.北京：高等教育出版社.2013. [15] 王文斌.《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004. [16] 成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002. [17] 孫長(zhǎng)庫(kù).葉聲華.

26、《激光測(cè)量技術(shù)》.天津：天津大學(xué)出版社.2001. [18] 姜培剛.蓋玉.《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2003. [19] 舒志兵.《機(jī)電一體化系統(tǒng)應(yīng)用案例精解》.北京：中國(guó)電力出版社.2011. [20] 芮延年.《機(jī)電一體化系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)及應(yīng)用案例》.北京：中國(guó)電力出版社.2011. [21] 王伯平.《互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2013. [22] 孫艷.何署延.《工程力學(xué)》.北京：中國(guó)電力出版社.2015. [23] 熊詩(shī)波.黃長(zhǎng)藝.《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006. [24] 朱龍根.《簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》

27、.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2005. [25] Hiromiehi K，Takehiko EMeasuring rail／Wheel contact points ofrunning railway vehicles[J]．Wear,2002(253)：275~283． [26] Franelseo B，Stefano B，F(xiàn)erruccio R．Wear ofrailway wheel profiles：a comparison between experimental results and mathematical model[J]．Vehicle System Dynamics，20

28、03 Supplement，37：478， 2、答辯組論證結(jié)論 （1）方案可行，技術(shù)路線清晰 □ （2）方案可行，技術(shù)路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術(shù)路線不很清晰 □ （4）方案和技術(shù)路線不很清晰 □ （5）方案和技術(shù)路線不清晰 □ 3、指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 教研室主任意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日