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曲线轴线测量系统的高稳定性装置设计及结构优化
| 论文题名： | 曲线轴线测量系统的高稳定性装置设计及结构优化 |
| 关键词： | 船舶推进轴;曲线轴线测量系统;探测装置;结构设计;人工靶芯轴套 |
| 摘要： | 针对船舶推进轴系现有校中工艺不完善和轴系轴线安装测量精度不高等因素引起的轴系轴承磨损、偏磨和振动噪声大等普遍问题，本文在推进轴系曲线校中计算模型和顺应设计曲线轴线安装轴承工艺方法的基础上，结合中长距离的无衍射光空间直线基准测量技术，对高精度的曲线轴线测量技术的性能保障及结构优化开展了研究。完成了曲线轴线测量系统的高稳定性漂移探测装置设计及人工靶心轴套等相关结构部件的优化研究。 通过对船舶推进轴系轴线测量方法的对比分析，本文提出了采用曲线轴线测量系统对中长距离轴系进行精密测量的技术和方法。详细阐述了曲线轴线测量系统的组成及原理功能，并对其技术指标和操作方法进行全面论述。同时还试验验证中长距离无衍射光直线基准的成像质量，辨明了基准发生器提供稳定光学直线基准的距离参数。 针对当前无衍射光束漂移的问题，本文基于粗精两级调向机构的设计思路，开发了一套一体化高稳定性的无衍射光束漂移探测装置。该装置采用粗精两级配合调向保证机构的稳定性和精度，调节范围大，稳定性好，可快速方便地实现无衍射光直线基准二维空间位姿的多自由度调节。此外，本文还针对该探测装置机械结构设计的合理性、稳定性和可操作性进行了试验验证。 结合无衍射光束漂移探测装置的调向机构特点，本文对光束漂移的相应补偿算法进行了研究并开发了计算程序。实现了直接通过观察视频窗口，便可实时获取并显示光束截面图像及其中心坐标的功能，为通过高稳定性漂移探测装置进行无衍射光直线基准的精确位姿调节提供了快速有效地指导。本文还对探测装置基准光路及漂移探测算法进行了改进，结合图像探测器实时采集图像，实现了无衍射光光束漂移量大小的快速计算与实时显示。 此外，本文还对在轴承孔专用测头测量过程中配套使用的人工靶芯轴套进行研究。结合理论计算和仿真分析，对轴承孔专用测头人工靶芯轴套的设计方案，结构尺寸，力学特性等进行了分析及优化设计。以一人工靶芯轴套为试验对象，对其可行性、可操作性、应力应变等力学特性进行了测试验证。还对此类芯轴套的安装、拆卸和日常防护给出应用说明。 |
| 作者： | 洪承刚 |
| 专业： | 仪器仪表工程 |
| 导师： | 张新宝 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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