摘 要

随着复杂曲面的应用越来越广泛，其相应检测技术的研究也显得越发重要。现在市面上有关螺杆型面的检测系统还待开发研究，相关方面，如齿轮检测方面的技术已较为成熟，可见曲面的测量技术在不断发展，研究出螺杆型面检测仪也指日可待。

本文拟设计一套螺杆型面检测仪的机械系统，该机械系统能够实现X、Y、Z方向移动以及θ旋转，检测探头能够对复杂螺旋曲面的特征线进行测量，从而替代传统手工方式，实现型面的自动检测。一个螺杆的螺旋形面可由它的横截面齿廓线和导程完全确定，所以对螺旋曲面的测量实质就是对螺旋曲面的特征线的测量。

该系统是通过SolidWorks建立三维模型，本课题旨在根据螺杆曲面的特殊规律、摆线参数方程以及相关系数，用SolidWorks对螺杆的主、从杆进行三维建模、装配，并对实际工况进行模拟分析，从而完成对于螺杆型面检测仪的设计工作。

关键词：三螺杆泵 ；SolidWorks；螺杆型面；检测仪

The mechanical system of screw type surface detector

Abstract

With the application of complex curved surface becoming more and more widely, the research of its related detecting technology also appears increasingly important. At present，the technology of screw type surface detecting system is under development, but in its related aspects, such as the inspecting technology of gear has been mature, thus it can be seen to invent a screw type surface detector is just around the corner.

This article plans to design a mechanical system of screw type detector , the mechanical system can realize the movement of three directions including x-axis,y-axis and z-axis.It also can make rotation possible.The probe of the derector can detect the characteristic line of spiral curved surface, so as to replace the traditional and manual way and make the automatic detection of surface come true. The screw of the spiral surface can be made of its cross section profile line and its lead, so the detection of the spiral curved surface is just the detection of its characteristic line .

The system was established through SolidWorks.This subject aims to complete the modeling, assembly design of the main pole and the follow pole according to the special rule of screw surface, the cycloid parameters equation and correlation coefficient,and simulation analysis was carried out on the actual working condition, so as to complete design work for the screw type surface detector.

Key Words：three-screw pump；SolidWorks；surface of screw；detecto

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

第一章 绪论 1

1.1课题的研究背景 1

1.1.1螺杆泵的概述 1

1.1.2曲面检测仪器的发展 3

1.1.3齿轮滚刀齿形检测方法 3

1.2课题研究的目的和意义 5

1.3国内外研究现状 6

1.4课题的研究内容 7

第二章 螺杆型面检测系统总体设计方案 8

2.1 检测系统的设计思路 8

2.1.1检测对象和方法 8

2.1.2 测量数据的处理 9

2.1.3螺杆横截面的理论齿廓线 10

2.2 检测系统的基本结构和组成 11

2.2.1 LM导轨 11

2.2.2 转台 14

2.2.3 千分表 16

2.3 检测系统的基本功能 18

2.4检测系统的结构图 18

2.5 检测系统设备的维护 19

第三章 螺杆型面检测系统建模工具 20

3.1 SolidWorks简介 20

3.2 SolidWorks软件的主要发展历程 20

3.3 SolidWorks的特点 20

3.4 SolidWorks的发展前景 22

第四章 螺杆型面检测系统的建模 24

4.1建模理论 24

4.1.1 lt;135gt;型摆线螺杆的横截面齿形 24

4.1.2 螺旋型面的数学表达式 26

4.2检测系统建模过程 27

4.2.1 各零件建模过程 27

4.2.2 装配过程 35

4.2.3 动画制作 39

4.2.4 工程图 40

第五章 螺杆型面的检测 41

5.1检测系统检测过程 41

5.2螺旋曲面的检测 41

5.2.1 导程测量 41

5.2.2 主动螺杆横截面型线检测 42

5.2.3 从动螺杆横截面型线检测 43

第六章 总结 44

6.1论文总结 44

6.2不足之处和建议 44

致谢 45

参考文献 46

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

随着科学技术的不断发展，机械化程度的不断提高，复杂曲面的应用越来越广泛，小到一个螺钉，大到机械系统的传动机构，都要依靠复杂曲面来完成运动和动力的传输，而对复杂曲面的进行精度检验离不开对曲面的测量。

复杂曲面测量技术历来是检测技术中的一项重要研究课题。传统的研究内容主要注重于被测曲面质量指标的获取与评判，即曲面测量的主要目的是为了获取曲面的质量信息。近几十年来，随着逆向工程的兴起，复杂曲面测量技术的研究在原来的基础上增加了新的内容，使曲面测量的目的不仅仅是为了评定曲面的质量，而且要求获取曲面的几何形状信息^[1]。