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原文传递高精度轮轨外形测量仪研究

论文题名：	高精度轮轨外形测量仪研究
关键词：	铁路车轮;轮轨外形测量仪;五连杆机构;参数优化;误差仿真;系统标定
摘要：	轮轨的几何断面形态与行车的安全性、经济性等密切相关；轮轨几何断面的测量在轮轨外形匹配优化、轮轨质量评估、确定磨耗超标车轮的经济镟修量、磨耗超标钢轨的打磨方案和打磨量等方面具有重要意义。本文就如何设计一种既能测量铁路车轮踏面外形，又能测量钢轨断面外形的高精度测量仪器进行了相关研究工作：　　 1、依据平面铰接五连杆机构测量外形和直径的原理，建立了轮轨外形测量数学模型和车轮直径测量数学模型。　　 2、运用Matlab，分别对五连杆进行运动仿真和误差仿真，使五连杆参数实现既能测量轮对外形，又能测量钢轨外形，并满足仪器的测量范围要求。通过仿真，优化五连杆参数，分析了测量仪器的测量不确定度。　　 3、设计了仪器的机械结构：选取方筒型铝镁合金平尺作为支承件，实现了准确可靠的定位基准；设计了组合式滑块以适应轮对内侧距和轨距的量程要求；设计特定的定位装置，使仪器在测量轮对和钢轨的情况下都能可靠安装；采用平面测头作为轮缘定位测头，带磁力的滚轮型测头作为外形测量测头；对机械结构加以扩充，增加了测量铁道车辆滚动试验台轨道轮外形的功能，并提出了测量轨道轮直径的方案。　　 4、为消除系统误差，改善仪器的正确度，设计了仪器的标定实验及相应的标定装置，提出了外形测量和直径测量的标定方案；对测量仪器的标定结果进行了实验验证，结果证明了该标定方法的可行性。　　 5、在EVC++4.0环境下编写了PDA数据处理软件，实现了数据的无线接收、计算、存储，外形曲线和计算结果的显示。　　测试结果表明：研制的仪器可以一机三用，重复精度达±0.02mm，参数测量误差小于0.05mm。
作者：	邹晓霞
专业：	精密仪器及机械
导师：	周文祥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文