1-2章 基于虚拟仪器的齿轮变速箱实时检测系统的设计

基于虚拟样机技术的齿轮系统动力学分析的开题报告一、选题背景齿轮系统作为机械传动系统的核心部件，广泛应用于工业生产和日常生活中。

齿轮系统的工作状态会受到多种因素的影响，包括齿轮形状、精度、材料等等。

其中，动力学特性对于齿轮系统的工作状态起着至关重要的作用。

因此，对齿轮系统动力学特性进行研究具有重要意义。

虚拟样机技术是一种可以对物理系统进行仿真的技术，可以通过数学模型来模拟真实物理系统的行为，进而预测其性能。

因此，基于虚拟样机技术进行齿轮系统动力学分析，可以更加深入地理解齿轮系统的机理，并为齿轮系统的设计和优化提供实验数据和理论依据。

二、研究内容本文将采用虚拟样机技术，对齿轮系统进行动力学分析。

具体包括以下几个方面：1. 齿轮系统的建模首先，需要对齿轮系统进行建模，包括齿轮系统的几何结构、材料特性、接触特性等等。

其中，齿轮的模型可以采用三维建模软件（例如SolidWorks）来完成，然后导入虚拟样机平台（例如ADAMS）进行仿真分析。

2. 动力学特性分析基于建模数据，利用虚拟样机技术进行齿轮系统的动力学分析，包括齿轮的旋转、能量传递、载荷传递等等。

通过仿真分析，可以获得齿轮系统的性能参数，如动态响应、稳态特性等等。

3. 优化设计根据仿真结果，对齿轮系统进行优化设计，改善其动力学特性和性能指标。

可以对齿轮尺寸、材料、加工工艺等方面进行优化，以提高齿轮系统的工作效率、可靠性和寿命。

三、研究意义本文采用虚拟样机技术，对齿轮系统进行动力学分析，可以更加深入地了解齿轮系统的工作机理，并为其设计和优化提供实验数据和理论依据。

具体意义如下：1. 可以为齿轮系统的设计和优化提供实验数据和理论依据，提高齿轮的工作效率和可靠性。

2. 可以更加深入地理解齿轮系统的动力学特性和机理，在实际应用中提高齿轮的使用寿命和性能指标。

3. 可以对虚拟样机技术在齿轮系统仿真分析中的应用进行探讨和研究，为该领域的研究提供参考。

四、研究方法本研究采用虚拟样机技术进行仿真研究，主要包括以下几个步骤：1. 通过实验或者文献调研，获取齿轮系统的相关参数和数据。

第3章总体方案的制定与传感器的选择和布局3.1 总体设计方案本课题的方案设计思路如框图3-1所示：图3-1 总体设计方案流程图据采集模块进行A/D转换后送到计算机进行信号的分析，得出齿轮的工作状态或故障类别。

如上图所示，通过检测并提取齿轮箱的振动信号进行分析，首先通过传感器来检测振动信号，因检测出的初始信号很微弱并且会有干扰信号存在，故需加一信号调理电路对信号进行滤波和放大处理，然后将处理后的信号通过A/D转换电路进行转换，以便被计算机识别。

3.2利用UG绘图软件绘制齿轮箱的三维结构3.2.1 UG软件简介UG的开发始于1990年7月，它是基于C语言开发实现的。

UG NX是一个在二和三维空间无结构网格上使用自适应多重网格方法开发的一个灵活的数值求解偏微分方程的软件工具。

其设计思想足够灵活地支持多种离散方案。

因此软件可对许多不同的应用再利用。

如今，UG软件广泛应用于工业设计，产品设计，仿真、确认和优化、NC加工、模具设计等，最新版UG6.0除了具有以上功能外，又新增了自己的功能，更加提高了UG软件的优越性，这些新的功能主要包括：1）更多的灵活性——UG6.0为企业提供了“无约束的设计（Design Freedom）”，帮助企业有效处理所有历史数据，并使历史数据的重复使用率最大化，而避免不必要的重新设计。

比较结果显示，与竞争系统相比，UG6.0的效率提高了50%。

另外，UG6.0还突破了参数化模型的各种约束，从而缩短了设计时间，减少了可引起巨大损失的错误。

2）更好的协调性——UG6.0把“主动数字样机（Active Mockup）”引入到行业中，使工程师能够了解整个产品的关联关系从而更高效地工作。

在扩展的设计审核中提供更大的可视性和协调性，从而可以在更短的时间内完成更多的设计迭代。

3）更高的生产力——UG6.0提供了一个新的用户界面以及NX“由你做主(Your Way)”自定义功能，从而提高了工作流程效率。

The Develop of Fault Diagnosis of Gearbox Based on Virtual InstrumentA Thesis Submitted to Chongqing Universityin Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of EngineeringbyDing ZhiyuSupervisor: Associate Prof. Ji ZhongMajor: Mechanical and Electronic EngineeringCollege of Mechanical Engineering of Chongqing University , Chongqing, ChinaApril, 2008摘要齿轮箱是一种在各类机械设备中被广泛使用的传动部件，由于其结构复杂，工作环境恶劣等原因，使齿轮箱受到损害和出现故障的事件频发，而齿轮箱故障诊断技术一直是设备状态诊断技术的重要组成部分，所以研究齿轮箱的故障诊断具有很重要的现实意义。

虚拟仪器的出现和应用改变了传统仪器的概念、模式和结构。

本课题齿轮箱故障诊断仪正是以设备检测诊断技术和虚拟仪器技术相结合为基础，基于Windows 平台的研制开发。

本文介绍了齿轮箱故障诊断的研究现状及开展设备故障诊断的意义；分析了齿轮箱故障诊断的机理；研究了齿轮箱故障的信号特征；提出了基于虚拟仪器技术的齿轮箱诊断仪的方案设计。

基于以上分析，最后开发出完整的齿轮箱故障诊断仪。

本文详细阐述了以下几个方面的研究开发工作。

①利用振动原理和实验研究分析了齿轮箱中齿形误差、齿轮均匀磨损、箱体共振、轴不平衡等典型故障，对每种故障特征从时域、频域及时频域进行分析判断，确定最准确快捷的诊断方案。

②由于齿轮箱故障中有大量的瞬变信号存在，所以除了采用传统的时域、频域分析方法外，还采用了小波分析及短时傅立叶变换分析等方法。

摘要齿轮测量仪是对齿轮各项参数进行测量的仪器。

随着科学技术的发展，齿轮测量技术发展的也越来越快。

现代齿轮测量技术正向自动化方向转变。

计算机技术与测试仪器技术相结合，出现了一种新的测试仪器—虚拟仪器。

虚拟仪器是一种充分利用计算机资源，由用户设计的具有虚拟操作面板的计算机测试仪器系统。

虚拟仪器技术和网络通信技术相结合，使网络化虚拟仪器应运而生，集信号采集、传输和处理为一体，不受地域、环境的限制。

本文主要分为三大部分，第一部分介绍了本次设计的目的及意义、该课题国内外的发展现状以及虚拟仪器的概念、特点、组成并详细地介绍了LabVIEW 开发环境；第二部分介绍了齿轮各项测量参数的基本原理和方法，并在虚拟仪器的基础上设计出齿轮测量仪；第三部分介绍了齿轮测量仪内部的程序及测量结果动态显示曲线。

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本文所采用的虚拟仪器技术是以透明的方式把计算机的资源和仪器硬件的测控能力结合起来，其产生是计算机辅助测试技术发展的必然趋势，近年来国内外对虚拟仪器的研究开发以及虚拟仪器在各行各业的广泛应用表明了虚拟仪器的广阔前景。

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本次设计采用的是LabVIEW８．０版本，它以其分布式智能极大的简化了分布式系统的开发，从而精简应用程序并提高系统管理效率。

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关键词：齿轮测量仪，LabVIEW，齿距偏差，齿廓偏差，螺旋线偏差AbstractThe gear measuring instrument is the instrument for measuring the parameters of the gears.. With the development of science and technology, the development of gear measurement technology is becoming faster and faster.. Modern gear measuring technology is changing in the direction of automation. The computer technology and the test instrument technology, there is a new test instrument - virtual instrument. The virtual instrument is a kind of computer test instrument system which can make full use of computer resources and have the virtual operation panel designed by users.. Virtual instrument technology and network communication technology, the network of virtual instruments came into being, set signal acquisition, transmission and processing as one, without geographical, environmental constraints.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

基于虚拟仪器的齿轮传动装置效率测试机械传动2006芷文章编号:1004—2539(2006)叭一0064—03基于虚拟仪器的齿轮传动装置效率测试(中南大学机电工程学院,湖南长沙410075)吕文利唐进元刘艳萍摘要传动效率是齿轮减速器的重要性能指标之一,传统的试验装置基于二次仪表测试技术,存在不足.为改善测试的功能,基于labview7.0软件平台和NI公司的相应硬件,本文构建了一种基于虚拟仪器的测试系统和测试方法,实测证明构建的系统正确,使用的技术方法可行.关键词虚拟仪器齿轮传动LabVIEW效率引言传动效率是齿轮传动装置的重要性能指标之一,传统的效率测试装置多采用二次仪表测试方法,分别用不同的二次仪表测量减速器输入,输出端的转矩,转速,再通过专用的数据处理卡进行处理llj,测试系统不但操作复杂,可靠性能差,测试的数据误差大,测量精度低,而且得到的测试数据很难正确表达效率与转速,效率与转矩之间的关系,所以用现代的测试技术代替传统的测试技术很有必要l2J.随着科学技术的发展,特别是计算机在各个领域的广泛应用,产生了许多新的测试技术与方法.针对传统测试方法的不足,本文介绍了一种新的测试方法,即在LabVIEW7.0环境下开发了一套齿轮传动效率测试系统,进行齿轮减速器效率测试.该系统不仅简化了仪器操作,增强了测试效果,而且能减少购置二次仪表的费用,增加对测试数据的使用范围.l基于LabVIEW的齿轮传动装置效率测试系统组成1.1传统的测试系统国内现有的传统的齿轮效率测试系统如图1所示,系统的测试分析软件由传感器生产厂家开发,与传感器配套,兼容性,通用性与二次开发性差,添加其它的硬件时,如振动与声传感器,厂家需重新编写测试软件,用户重新购买.Jc型转矩转速传感器电动机H传感器1H减速箱Jc型转矩转速传感器石莉JW—lA型微机转矩仪lIJw—lB型微机转矩仪lI控制器图1传统测试系统简图图1所示结构虽然简单,但是测试系统操作复杂,实验结果不直观,数据也要手工记录和处理.如果想测试其它方面的数据或者要做其它类似的实验,不但要增加相应的传感器,还要相应的增加相关的二次处理仪器.若采用虚拟仪器技术,则不需要增加相关仪器,只要在虚拟仪器的软件中加以改变,就可以解决上述问题,实现各种物理量的测试.1.2基于虚拟仪器的齿轮传动效率测试系统虚拟仪器充分利用先进的科技技术,如计算机技术,模块化的数据采集调理电路及总线技术等,可以实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的特殊功能,常被称作"软件仪器".它利用数据采集模块完成一般测量测试仪器的数据采集功能,利用计算机系统完成一般测量测试仪器的数据分析和输出显示等功能.虚拟仪器是计算机技术,现代测量技术共同发展的结晶,代表着当今仪器发展的最新趋势lL3j.基于虚拟仪器技术的齿轮传动装置效率测试系统主要由LabVIEW图形化软件开发平台,数据采集卡,信号调理,传感器组计算机及其外围设备等组成,其构成框图见图2.齿传信数设面板程序轮号据备应用程序传感调采驱动理集动虚拟仪器开发平台装器电卡置路工作站或PC机图2虚拟仪器测试系统结构图从图2中可以看出虚拟仪器系统主要由硬件和软件两大部分组成.硬件是虚拟仪器工作的基础,它的主要功能是完成对被测信号的采集,传输和显示测量的结果.虚拟仪器的硬件主要是由计算机和信号采集调理部件组成的,其中计算机包括微处理器,存储器和显示器等,它主要用来提供实时高效的数据处理性能.而信号采集调理部件可以是GPIB仪器模块,VXI仪器模块,PXI仪器模块或数据采集卡,它主要用来采集,传输信号.目前应用的较多的是数据采集卡和VXI仪器模块.软件在虚拟仪器中的地位非常重要,它起着对数据采集,分析处理的作用.在很大程度上,虚拟仪器测第30卷第1期基于虚拟仪器的齿轮传动装置效率测试65 试系统能否成功地运行,就取决于虚拟仪器的软件.虚拟仪器的软件可以分为几个层次,其中包括I/O接口设备驱动程序,应用程序和软面板程序.I/O接口设备驱动程序主要用来初始化虚拟仪器,设置特定的参数和工作方式,使虚拟仪器保持正常的工作状态.应用程序主要用来对输入计算机的数据进行分析和处理,用户就是通过编制应用程序来定义虚拟仪器的功能.软面板程序用来提供虚拟仪器与用户的接口,它可以在计算机屏幕上生成一个与传统仪器面板相似的图形界面,用于显示测量的结果等,同时,用户还可以通过软面板上的开关和按钮,模拟传统仪器的各种操作,通过键盘和鼠标实现对虚拟仪器的操作.2基于虚拟仪器的齿轮传动装置效率测试系统关键技术2.1硬件系统性能结合我们实验室现有硬件的实际情况,采用PC—DAQ数据采集系统,利用虚拟仪器构建的系统原理框图如图3所示.PCI.4472数据采集卡H电荷放大器ll控制器虚拟仪器(PC)卜一——_.{输出结果图3系统原理框图所采用的NI一4472数据采集卡不仅具备高性能,高可靠性,还提供高性能的驱动程序,简单易用的高层语言接口.它是一块性价比较好的产品,基于PCI总线技术,提供8路伪差分模拟输入通道,24位分辨率,集成电路压电调节,信号输入范围为一10V～+10V,每通道采样速度可以达到102.4kS/s,动态范围为110dB,最大信号带宽45kHz,频率精度为±25ppm,支持模拟与数字触发.还可以利用NI公司提供的一个专用的管理软件MAX(Measurement&AutomationEx—plorer)来完成对数据采集卡的检测,性能测试,属性配置和删除等.系统中电动机采用三相异步电动机,额定转速为960r/min,频率为50Hz.传感器1,2为JC型转矩转速传感器,其基本原理是通过磁电变换,把被测量转矩转换成具有相位差的两个电信号,这两个电信号的相位差的变化量与被测转矩对的大小成正比.它可以串接于动力和负载之间,对转矩,转速进行高精度的数字测量(±0.1%).传感器1为JC1A型,其额定转矩为196N?m,工作转速为0～6000r/mim,齿数为60,标定系数为1698.传感器2为JC2B型,其额定转矩为1960 N?m,工作转速为0—4000r/min,齿数为120,标定系数为1524.2.2虚拟仪器的软件开发平台——软件设计在虚拟仪器系统中,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个系统的关键,软件设计是基于虚拟仪器的齿轮传动效率测试系统的重要环节.作为虚拟仪器技术的应用软件,应该具有三个主要功能:集成的开发环境,与仪器硬件的接口的设备驱动程序和虚拟仪器的用户界面.美国NI公司的IVIEW是当今流行的虚拟仪器应用软件的代表产品,LabVIEW是一种由相应的硬件支持的编译型的全图形化通用编程语言.它是虚拟仪器技术在应用过程中首选的一种软件开发平台,具有十分强大的功能,包括数值函数的运算,数据采集,信号处理,输入/输出控制,信号生成,图像的获取,处理和传输等等.它采用了工程界熟悉的术语,图标等图形化符号来代替常规的文字编程.通过鼠标操作,菜单提示,选择功能,并用线条把各种功能(图形)连接起来,就可实现编程.NI的虚拟仪器的开发平台LabVIEW作为目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,把复杂,烦琐,费时的语言编程简化成用菜单或图标提示的方法选择功能(图形),并用线条把各种功能(图形)连接成简单图形编程方式.LabVIEW中编写的源程序,很接近程序流程图.LabVIEW中程序查错不需要先编译.只要存在语法错误,LabVIEW会马上报告.只要用鼠标轻轻点两三下,就可以快速地查出错误的类型,原因以及错误的准确位置.这个特性在程序较大的情况下很方便. LabVIEW中的程序的调试方法同样很简单.程序调试的数据探针工具最具典型性.可以在程序调试运行的时候,在程序的任意位置插入任意多的数据探针, 检查任意一个中间结果.增加或取消一个数据探针,只需要轻轻点两下鼠标就可以了.LabVIEW为编程,查错,调试提供了简单,方便,完整的环境和工具,同传统的编程语言相比,采用Lab. VIEW图形编程可以节省程序开发时间,但其运行速度却几乎不受影响.数据输入输出是测试系统最主要的功能之一,测试系统经常需要将测试数据保存在磁盘上,以便于Et 后调出进行分析对比或定期生成报表.不同格式的数据文件具有各自的特点和应用场合,LabVIEW支持3 种格式用于文件的输入和输出,即文本文件,二进制文件和数据记录文件.其中电子表格文件是一种特殊的文本文件,这种文件仍然以ASCⅡ码格式来存储数据,机械传动2006年只是为了让MicrosoftExcel等电子表格处理软件直接读取这类数据文件.波形文件是一种特殊的数据记录文件,它记录了发生波形的一些基本信息,如波形发生的起始时间,采样的间隔时间等l4J.在本文中我们采用了文本和波形两种文件格式来进行文件的输入和输出,而且利用了ExpressVIs对波形数据进行输入和输出,分别是ReadLabVIEWMea. surementFileExpressVI和WriteLabVIEWMeasurement FileExpressVI.根据硬件的实际情况和实验的具体要求,编写数据采集程序框图如图4所示,其对应的前面板如图5. 图4NI一4472数据采集系统后面板图5NI一4412数据采集系统界面图3测试系统的应用实例基于虚拟仪器的齿轮传动效率测试系统是由试验台,计算机,数据采集卡,电荷放大器及计算机外设等组成.如图3所示,试验台机械部分主要由被测齿轮减速器,输入,输出转矩转速传感器,电动机,制动器组成.系统对齿轮减速器效率的测量是通过测试减速器输入,输出轴随载荷加大各自产生机械偏转的角度大小来实现的,机械偏转角度的大小由安置在被测减速器输入,输出端的转矩传感器输出的信号来测量.传动效率的具体计算方法为77=Tot.60ot/Ti'60jn(1)式中77——传动效率丁——输出转矩Jr;——输入转矩广一输出角速度60i——输入角速度从理论上讲,传动效率刁的计算必须基于同时刻测得的丁i,T,60.和60.然而,传统的测量方法是使用分别安装在输入,输出两个通道上互不相连的二次仪表,由人工控制读数,不仅时间上很难保证同步, 而且二次仪表的差异性会带来更大的误差.采用虚拟仪器测试系统可以很好的解决这些问题,在虚拟仪器测试系统中所采取的是同步进行采集数据进行运算.系统程序框图如图4所示.此程序中我们采用了4个中级数据采集VI,即AIConfig.vi(模拟输入初始化),AIStart.vi(模拟输入开始),AIRead.vi (模拟输入读数)和AIClear.vi(模拟输入任务清除):和初级数据采集VI:多通道波形采集(每一个通道都是多点数据采集)AIAcquireWaveforms.vi相比,采集过程中多了对数据缓存大小,读取缓存个数及读取缓存中数据多少的设置,这增加了采集过程的灵活性.如图5所示的界面图上,我们可以在通道设置中设置好各个通道,然后输入缓冲区大小和扫描率就可以点击运行按钮进行实验.试验结果如图6所示,图中输入,输出转矩是在空载情况的结果,所测数据与使用传统仪器所测结果相吻合.图6测试结果界面利用上述数据采集系统,进行了数据采集,数字输入,数字输出,数据存储及波形显示等实验,得到了较理想的结果.与传统仪器系统相比,在数据采集与处理,界面开发,测试参数扩展等多方面有明显的优势. 4结论基于虚拟仪器的齿轮效率测试系统性能可靠,功能齐全,操作简便,且安全性好,较大程度改善了原系统的测量方法和实验手段,实践表明,采用虚拟仪器能方便的对现有齿轮试验台进行了技术升级与改造,新第30卷第1期城市袋装生活垃圾选择性破碎研究67文章编号:1004—2539(2006)01—0067—02城市袋装生活垃圾选择性破碎研究(西南科技大学,四川621002)陈晓勇摘要以城市袋装生活垃圾破碎(破袋)机为例,针对选择性破碎,从破碎刀片运动与受力的角度进行分析,确定选择性破碎的条件,并导出数学表达式.关键词垃圾选择性破碎引言为了解决城市垃圾问题,世界各国都投入了大量的人力和物力,研究解决城市垃圾的处理方法和技术.目前,我国城市垃圾袋装化已经成为全国各个城市生活垃圾的主要收集方式.然而,由于我国对城市生活垃圾实施处理起步较晚,其袋装垃圾属于混装型,成分复杂,不同于起步较早的国家(例如加拿大)生活垃圾是分类袋装收集,每袋中成分单一,便于垃圾处理厂破碎,材料选分等处理.因此,针对我国城市袋装垃圾的特点,急需研制开发一种能用于选择性破碎(破袋)选分专用设备.实施选择性破碎有许多可行的方案,例如文献[1]中已提出了城市袋装生活垃圾破碎(破袋)机选择性破碎的一种新方法和避让装置的构想.本文着重从破碎刀片运动与受力的角度分析选择性破碎的条件,为进一步设计破碎不同性质的物料或不同破碎目的的破碎机提供选择破碎的理论依据.1选择性破碎机的结构一般城市袋装生活垃圾破碎(破袋)机的基本结构如图1所示,在主轴1上装有刀片架2;破碎(破袋)刀片3通过销轴安装刀片架上,刀片在刀片架上能摆动一定的角度,以实现选择性破碎和自我保护作用;为了达到较好的选择性破碎的目的和防止卡料现象的发生,一般的选择性破碎机中设置有避让装置4.根据垃圾的复杂程度,为了确保破碎(破袋)和选分质量,通常的选择性破碎机设计成两级(或两级以上)破碎.为了防止垃圾中的柔性物质(如塑料袋)的缠绕和大块的无机物的卡料,一般的袋装垃圾破碎(破袋)机还设置有清料装置.主轴,刀片架和破碎(破袋)刀片组成的回转体称为转子.l进料口'避让装置二2图1选择性破碎机不意图当袋装垃圾进入破碎机中,首先受到旋转的破碎(破袋)刀片3冲击与切割而被破碎,被破碎的垃圾再进入下一级破碎仓受到进一步的破碎和分选.2选择性破碎的原理我国的城市垃圾主要以居民生活垃圾为主,主要由易腐有机物,煤炭,泥沙,塑料,玻璃,金属类,纸类等的测试系统不仅能测试传动装置的效率,还能测量传动装置的其他物理参数,如振动,噪声,温度等,这些内容我们将另文发表.随着计算机技术,大规模集成电路技术和通信技术的飞速发展,仪器技术领域发生了巨大的变化.计算机系统与仪器系统技术相结合成为一种趋势,lab. view虚拟仪器强大的功能是传统仪器所无法比拟的,相信未来,虚拟仪器将得到更多的发展,应用范围也将越来越广.参考文献1崔建昆,冯金芝.刘广生.虚拟仪器在齿轮传动实验中的应用.实验室研究与探索,2002,21(6):95—962李光提,刘雪美,苑进.齿轮传动效率CA T系统的研制.农机化研究,2002,2:95～1003杨忠仁,饶程,邹建等.基于LabV1EW数据采集系统.重庆大学学报,2004,27(2):32～354邓焱,王磊等.LabV1EW7.1测试技术与仪器应用.北京:机械工业出版社,20045GaryW.Johnson&RichardJenningsLabVIE~,GraphicalProgramming.北京:北京大学出版社,2002收稿日期:20050404收修改稿日期:20050426基金项目:国家自然科学基金资助项目(50475l39)作者简介:吕文利(1979一),男,河南新乡人,硕士研究生。

基于虚拟技术的自动变速器检测系统研究摘要：结合虚拟仪器的开发优势和自动变速器的电子信号特点，开发了一套自动变速器检测。

通过软件系统与硬件信号采集卡等平台，可以实现对自动变速器工作状态进行实时采集和监测分析，并可将检测结果发布，实现数据的网络共享，为用户和其他部门提供参考信息；通过试验验证了系统的可行性。

关键词：虚拟仪器；数据采集；可行性，故障诊断汽车自动变速器结构复杂、拆装困难，因此对汽车自动变速器的检测成为汽车维修行业的一大难题。

因此亟待研究一种智能、便捷、网络信息化的诊断与检测方法，在缩短维修周期的同时，为社会创造经济效益。

一、虚拟仪器labview及技术实现labview是美国NI仪器推出的虚拟仪器开发平台。

Labview与其他语言不同，它是通过图形语言来产生代码简称为G程序语言，通过数据采集卡及其他硬件资源的匹配可实现虚拟检测。

自动变速器集机械、电子和液压系统于一身，结构复杂。

本研究通过软件系统与硬件信号采集卡等平台，可以实现对自动变速器工作状态进行实时采集和监测分析，并可将检测结果发布，实现数据的网络共享，为用户和其他部门提供参考信息。

二、系统开发与设计1、实现流程虚拟仪器程序是标准的模块化系统，本文主要设计的核心程序为采集与诊断两大模块，采集程序主要由DAQmx组成的程序采集与储存两个功能，诊断模块主要是由采集模块与数据库调用进行对比分析三部分组成。

2、硬件配置该项目的硬件主要以NI公司的USB_6251数据采集卡为核心，（数据采集(DAQ)，具有16路模拟输入 (16位)，单通道1.25 MS/s采样率 (总计1 MS/s)；2路模拟输出 (16位, 2.8 MS/s)；24路数字I/O (其中8路时钟同步)；32位计数器配合使用Mass终端版和SCC信号调理； NI信号读写实现USB上的双向高速数据流；可提供OEM版与LabVIEW、LabWindows?/CVI和Visual 的Measurement Studio兼容；NI-DAQmx驱动软件和NI LabVIEWSignalExpress LE交互式数据记录软件。

《汽车变速箱装配自动测量系统的设计与实现》一、引言随着汽车工业的快速发展，汽车制造过程中的自动化和智能化水平逐渐提高。

其中，汽车变速箱作为汽车的重要组成部分，其装配质量直接影响到汽车的性能和安全性。

因此，为了提高汽车变速箱的装配质量和效率，设计并实现一套自动测量系统显得尤为重要。

本文将详细介绍汽车变速箱装配自动测量系统的设计与实现过程。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现汽车变速箱装配过程的自动化和智能化，提高装配效率和装配质量，降低人工操作误差。

具体包括以下几个方面：1. 实现自动测量：通过高精度传感器和测量设备，实现对汽车变速箱各部件的自动测量，确保装配精度。

2. 提高装配效率：通过自动化装配设备，减少人工操作环节，提高装配效率。

3. 降低人工操作误差：通过智能控制系统，减少人为因素对装配质量的影响。

三、系统设计原理本系统采用先进的机械、电子、计算机等技术，结合高精度传感器和测量设备，实现对汽车变速箱各部件的自动测量和装配。

系统设计原理主要包括以下几个方面：1. 传感器与测量设备：采用高精度传感器和测量设备，对汽车变速箱各部件进行精确测量，确保装配精度。

2. 控制系统：通过智能控制系统，实现对整个装配过程的自动化控制，包括部件的输送、定位、装配等环节。

3. 机械结构：采用先进的机械结构设计，确保整个系统的稳定性和可靠性。

四、系统实现方法本系统实现方法主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

（一）硬件设计硬件设计主要包括传感器、测量设备、控制系统和机械结构等部分。

其中，传感器和测量设备采用高精度、高稳定性的产品，确保测量结果的准确性。

控制系统采用先进的工业控制计算机，实现对整个装配过程的自动化控制。

机械结构采用模块化设计，方便后期维护和升级。

（二）软件设计软件设计主要包括控制系统软件和人机交互界面两部分。

控制系统软件采用先进的控制算法，实现对整个装配过程的精确控制。

人机交互界面采用友好的图形界面，方便操作人员对系统进行操作和监控。

《汽车变速箱装配自动测量系统的设计与实现》一、引言随着汽车制造业的飞速发展，对于生产线的自动化和智能化要求也越来越高。

其中，汽车变速箱作为汽车的重要部件之一，其装配质量和性能直接影响到整车的性能和安全性。

因此，设计并实现一套汽车变速箱装配自动测量系统，对于提高汽车生产效率和产品质量具有重要意义。

本文将详细介绍汽车变速箱装配自动测量系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 系统架构设计汽车变速箱装配自动测量系统采用模块化设计，主要由传感器模块、控制模块、执行模块和人机交互模块组成。

传感器模块负责采集变速箱的各项数据，控制模块负责处理和分析数据，执行模块根据分析结果进行自动装配或调整，人机交互模块则提供用户界面，方便操作人员进行控制和监控。

2. 传感器模块设计传感器模块包括位移传感器、力传感器、温度传感器等，用于测量变速箱的装配精度、装配力和装配过程中的温度等参数。

这些传感器应具有高精度、高稳定性和高可靠性，以保证测量结果的准确性。

3. 控制模块设计控制模块是整个系统的核心，负责处理和分析传感器模块采集的数据。

它采用高性能的微处理器和控制系统，具备快速的数据处理能力和灵活的控制策略。

同时，控制模块还应具备友好的人机交互界面，方便操作人员进行控制和监控。

4. 执行模块设计执行模块根据控制模块的分析结果进行自动装配或调整。

它包括机械臂、电动缸等执行机构，以及相应的控制系统。

执行机构应具有高精度、高稳定性和高效率的特点，以保证装配质量的稳定性和生产效率的提高。

三、系统实现1. 硬件实现根据系统设计要求，选择合适的传感器、微处理器、执行机构等硬件设备，并进行集成和调试。

同时，还需考虑硬件设备的抗干扰能力、防尘防水等性能，以保证系统在复杂的工作环境中稳定运行。

2. 软件实现软件实现主要包括控制系统软件和人机交互软件的开发。

控制系统软件采用先进的控制算法和策略，实现对传感器数据的快速处理和分析，以及执行机构的精确控制。

基于虚拟仪器技术开发的变速箱振动测试与分析系统摘要：本文主要介绍了一种基于虚拟类仪器技术开发的变速箱的振动性能测试分析。

在此种系统的使用过程中，能够很高效率的完成对汽车的运行变速箱的振动所产生的信号，完成一系列的收集、分析以及处理和显示还有存储功能，从而有效的实现了测试全过程的整体高精准程度、自动智能化的变速测试要求。

关键词：虚拟仪器技术开发；变速箱振动测试；分析系统0引言：在现如今的汽车组件中，变速箱已经是较必不可少的重要组成部分，对于汽车行驶中的整体安全性能、速度性能等都起着较为重要的直接影响。

而变速箱的基本工作参数以及工作运行中的具体状况，都是对汽车的整体性能进行有效评价的重要性指标。

而变速箱的整体振动以及噪音更是对于汽车在行使中，对于齿轮的相关装置功能性造成直接影响的关键性因素。

基于此本文通过针对汽车的变速箱在线下的具体振动性能进行检测，设计了基于虚拟仪器技术开发的变速箱振动测试与分析系统。

该种系统在对变速箱的运行过程中，具体运行信号的采集、信息存储、信息回放以及具体的功能性信息分析，从而对变速箱的检测起到很关键的判定作用，并且为进一步的在线故障诊断系统的开发做出坚实的基础。

1、测试环境及系统硬件组成本次研究所测试的研究对象为新型的变速箱，该设备有着较为先进全面性的功能，结构也相对较为复杂，因此在制作过程中存在较高的工艺标准【1】。

此种变速箱在具体的生产加工中，需要完成一系列的线上检测，具体有装夹定位、将油注入变速箱内部、基于PLC控制台进行模拟检测等一系列工序【2】。

操作者在具体的操作检测过程中，需要密切观察是否出现检测异常，并且将此作为对变速箱的性能好坏作为评价的判定指标。

而绝大多数的生产厂商都是依照此种判定标准完成变速箱的性能检测，因此此种判定标准存在着较大的不妥以及不科学规范，过于主观。

基于此为了完成对变速箱的整体性能开发检测，势必要研究出快速检测变速箱故障的系统性设备。

变速箱的性能振动测试主要是通过加速度的传感设备、动态型的信号采集卡以及工控机等设备组合而成【3】（如图1 所示）。