大型圓柱齒輪誤差測(cè)量

1、<p>　　2016屆畢業(yè)論文說(shuō)明書</p><p>　　大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)與分析裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　院 部： 機(jī)械工程學(xué)院 </p><p>　　學(xué)生姓名： 黃 軍 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 崔曉利 職稱 教授 </p>

2、<p>　　專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造 </p><p>　　班 級(jí)： 1303 </p><p>　　完成時(shí)間： 2017年5月22日 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　機(jī)械行業(yè)中齒輪有著極其重要的

3、地位。小至儀表，大至機(jī)車等巨型機(jī)械齒輪傳動(dòng)無(wú)處不在，其原因也是齒輪的傳動(dòng)有著其特點(diǎn)。齒輪的傳動(dòng)具有傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比恒定，噪聲小，傳遞動(dòng)力大等特點(diǎn)。但是齒輪傳動(dòng)性能需要控制齒輪各項(xiàng)公差才能實(shí)現(xiàn)。雖然齒輪的加工已經(jīng)走向了標(biāo)準(zhǔn)化，各種齒輪檢測(cè)專用裝置不斷涌現(xiàn)，但大都只能檢測(cè)中小型的齒輪。又由于齒輪誤差項(xiàng)目比較多，購(gòu)進(jìn)更多的檢測(cè)裝置更不經(jīng)濟(jì)。但是對(duì)于大型齒輪的檢測(cè)仍然受到各種條件的限制。在檢測(cè)大型齒輪時(shí)，檢測(cè)裝置相應(yīng)的需要更大的量程

4、，同時(shí)齒輪直徑的加大重量也加大，對(duì)檢測(cè)裝置需要更好的剛性，操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。另外在小批量生產(chǎn)大型齒輪時(shí)對(duì)齒輪的檢測(cè)就形成了困難。因此設(shè)計(jì)了本裝置，可以解決大型圓柱齒輪的綜合誤差的檢測(cè)，在本設(shè)計(jì)中，采用雙嚙原理：即被測(cè)齒輪與一標(biāo)準(zhǔn)齒輪在無(wú)側(cè)隙間隙嚙合的情況下做嚙合運(yùn)動(dòng)，測(cè)量其中心距的變動(dòng)量。中心距的變動(dòng)量就是雙嚙綜合誤差。其雙嚙綜合的誤差又是徑向跳動(dòng)的誤差，齒距的誤差，齒形的誤差，齒厚的誤差綜合作用的結(jié)果，為此，本裝置的設(shè)計(jì)為了避免的單項(xiàng)誤

5、差不合格而綜合誤差符合要求造成合格齒輪誤廢的情況。還有，用于生產(chǎn)一線的設(shè)備不能對(duì)環(huán)境有非?？?lt;/p><p>　　關(guān)鍵字：雙嚙，中心距變動(dòng)量，測(cè)量裝置</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The mechanical profession intermediate gear has the extremel

6、y important status. To the measuring appliance, greatly and so on giant mechanical gear drive is slightly ubiquitous to the locomotive, its reason is also the gear drive has its characteristic. The gear drive has the tra

7、nsmission precision to be high, the transmission is steady, the velocity ratio is constant, the noise is small, transmission power big and so on characteristics. But the gear drive performance needs to control gear each

8、</p><p>　　Key words: Double gnaws, center distance amount of variation, metering equipment</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1緒論.............................................

9、........................5</p><p>　　1.1齒輪的介紹..........................................................5</p><p>　　1.2我國(guó)齒輪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀..............................................5</p><p>

10、　　1.3齒輪行業(yè)測(cè)試儀和設(shè)備的發(fā)展...........................................6</p><p>　　1.3.2我國(guó)齒輪行業(yè)測(cè)試儀和設(shè)備的現(xiàn)狀...................................6</p><p>　　1.4本設(shè)計(jì)的任務(wù)...............................................

11、...6</p><p>　　2圓柱齒輪的公差與檢測(cè).....................................................8</p><p>　　2.1齒輪傳動(dòng)的使用要求...................................................8</p><p>　　2.2齒輪的檢測(cè)項(xiàng)目........

12、...............................................8</p><p>　　2.3齒輪檢測(cè)精度.........................................................8</p><p>　　2.3.1齒輪精度等級(jí)及其選擇............................................

13、.8</p><p>　　2.3.1精度等級(jí)的選擇.............................................9</p><p>　　2.4齒輪檢測(cè)常用儀器....................................................11</p><p>　　2.5大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置.........

14、...............................11</p><p>　　2.6設(shè)計(jì)大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置的意義..............................12</p><p>　　3大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)..................................13</p><p>　　3.1總體設(shè)計(jì)方

15、案的分析..................................................13</p><p>　　3.1.1檢測(cè)范圍........................................................13</p><p>　　3.1.2基本的設(shè)計(jì)思路.......................................

16、...........13</p><p>　　3.1.3檢測(cè)裝置精度要求................................................13</p><p>　　3.2裝置工作原理及主要組成..............................................13</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)方案的比較...

17、...................................................14</p><p>　　3.4整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)........................................................15</p><p>　　3.4.1整體結(jié)構(gòu)方案...........................................

18、.........15</p><p>　　3.4.2檢測(cè)裝置的主要零部件及其作用....................................15</p><p>　　3.4.3工作過(guò)程簡(jiǎn)介....................................................16</p><p>　　3.5定位和運(yùn)動(dòng)分析........

19、..............................................16</p><p>　　3.5.1標(biāo)準(zhǔn)齒輪和被測(cè)齒輪的定位........................................16</p><p>　　3.5.2滑板運(yùn)動(dòng)的方式..................................................17<

20、;/p><p>　　3.6保證兩齒面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置............................................17</p><p>　　3.6.1鎖緊裝置........................................................17</p><p>　　3.6.2彈簧預(yù)緊裝置...............

21、.....................................17</p><p>　　3.6.3測(cè)量裝置及檢測(cè)傳遞裝置..........................................18</p><p>　　4零部件的設(shè)計(jì)............................................................20</p

22、><p>　　4.1零部件的設(shè)計(jì)的工藝性要求............................................20</p><p>　　4.2零部件的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化................................................20</p><p>　　4.3主要零部件的設(shè)計(jì)......................

23、..............................21</p><p>　　4.3.1滑板一的設(shè)計(jì)....................................................21</p><p>　　4.3.2滑板二的設(shè)計(jì)....................................................28</p>

24、<p>　　4.3.3滑座的設(shè)計(jì)......................................................33</p><p>　　5裝配工藝的分析..........................................................34</p><p>　　5.1前言........................

25、........................................34</p><p>　　5.2機(jī)器裝配的基本概念..............................................34</p><p>　　5.3機(jī)器結(jié)構(gòu)的裝配工藝性................................................34</p>

26、;<p>　　5.3.1獨(dú)立的裝配單元..................................................35</p><p>　　5.3.2減少裝配時(shí)的修配和機(jī)械加工......................................35</p><p>　　5.3.3裝配和拆卸方便..........................

27、........................37</p><p>　　6結(jié)論....................................................................38</p><p>　　致 謝...................................................................40<

28、;/p><p>　　參考文獻(xiàn).................................................................41</p><p><b>　　1論緒</b></p><p><b>　　1.1齒輪的介紹</b></p><p>　　齒輪是能互相嚙合有齒機(jī)

29、械零件，它在機(jī)械傳動(dòng)以及整個(gè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用非常廣泛?，F(xiàn)代齒輪的技術(shù)高達(dá)到齒輪模數(shù)為0.004~100毫米;齒輪直徑為1毫米到150米;傳遞的功率可達(dá)到上十萬(wàn)千瓦;轉(zhuǎn)速也可達(dá)到幾十萬(wàn)轉(zhuǎn)每分;最高圓周速度達(dá)300米每秒。</p><p>　　公元前300年，西方的古希臘哲學(xué)家亞里士多德在機(jī)械問(wèn)題上講述了青銅或鐵齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。東漢初期（公元1世紀(jì)），人字齒輪。在三國(guó)，制導(dǎo)車輛和車道記錄儀采用齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。隨著生產(chǎn)

30、的發(fā)展，齒輪的穩(wěn)定性越來(lái)越受到人們的重視。1674，丹麥天文學(xué)家羅默首次提出擺線獲得輪廓曲線光滑齒輪的使用。</p><p>　　根據(jù)齒輪形狀、齒形、齒形、齒面以及齒輪制造方法對(duì)齒輪進(jìn)行分類。齒輪的齒形有齒廓曲線、壓力角、位移和齒高。漸開線齒輪易于加工，因此漸開線齒輪在現(xiàn)代齒輪中應(yīng)用最為廣泛，擺線齒輪和圓弧齒輪的應(yīng)用較少。</p><p>　　壓力角越小，小角度齒承載能力越??；齒輪壓力角越

31、大，承載的能力越高，但在相同載荷下軸承扭矩增大，僅適用于特殊情況。齒輪齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，通常采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。改造后的齒輪具有很多優(yōu)點(diǎn)，已被各種機(jī)械設(shè)備所采用。此外，齒輪可以根據(jù)自己外觀：圓柱齒輪、錐齒輪和非圓齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿齒輪；齒形分為直齒輪，斜齒輪，人字齒輪，齒輪的齒面、曲線；制造方法可分為鑄造齒輪加工，齒輪燒結(jié)。</p><p>　　1.2我國(guó)齒輪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　

32、中國(guó)齒輪的行業(yè)在“十五”期間得到了迅速的發(fā)展：2005年度輸出齒輪行業(yè)增加2000至683億元至240億元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為23.27%，中國(guó)已成為工業(yè)機(jī)械配件規(guī)模最大的。就市場(chǎng)需求與生產(chǎn)規(guī)模而言，在中國(guó)齒輪的行業(yè)已經(jīng)超過(guò)了意大利，并在世界上排名第四。</p><p>　　中、低模具可以生產(chǎn)在中國(guó)，高端齒輪的模具主要依靠進(jìn)口。在我國(guó)沒(méi)有很多專門從事齒輪的模具的工廠。他們中大多數(shù)是由齒輪廠自己運(yùn)作。齒輪車間經(jīng)常設(shè)立一

33、個(gè)部門或車間來(lái)完成這項(xiàng)工作。這導(dǎo)致了我國(guó)齒輪模具行業(yè)發(fā)展的困難。專家說(shuō)，為了促進(jìn)我國(guó)模具工業(yè)更好快速發(fā)展，我們必須從根本上解決依賴問(wèn)題，努力提高專業(yè)技能，更好地服務(wù)國(guó)內(nèi)齒輪模具行業(yè)。</p><p>　　隨著齒輪行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，并購(gòu)和大齒輪企業(yè)資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀的齒輪制造企業(yè)，更重視對(duì)市場(chǎng)的研究，尤其是研究對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)。正因?yàn)槿绱?，?guó)內(nèi)許多優(yōu)秀齒輪品牌迅速崛起，成為齒輪行業(yè)的龍頭企業(yè)！

34、</p><p>　　在城市快速發(fā)展的工業(yè)化時(shí)期的中國(guó)，而且在消費(fèi)升級(jí)擴(kuò)大時(shí)期，裝備制造業(yè)將迎來(lái)難得的發(fā)展機(jī)遇，為齒輪的一個(gè)巨大的市場(chǎng)發(fā)展空間?！钡谑?、“五年”是我國(guó)齒輪行業(yè)的黃金時(shí)代，和行業(yè)應(yīng)加快“做大做強(qiáng)”的目標(biāo)。</p><p>　　1.3齒輪行業(yè)測(cè)試儀和設(shè)備的發(fā)展</p><p>　　1.3.1幾何量檢測(cè)的重要性</p><p>　

35、　制定先進(jìn)的公差標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)機(jī)械產(chǎn)品個(gè)零部件的幾何量分別規(guī)定了合理公差以保證零部件的互換性。更好的實(shí)現(xiàn)誤差堆積，使加工后產(chǎn)品誤差達(dá)到最小，然后就是檢驗(yàn)產(chǎn)品是否合格了。</p><p>　?。?）判斷產(chǎn)品是否合格：怎么才能知道加工誤差是否在公差范圍之內(nèi)呢？這就要依靠檢測(cè)的手段。</p><p>　?。?）找出產(chǎn)生廢品的原因：便于設(shè)法減少?gòu)U品，進(jìn)而消除廢品。</p><p>

36、;　　1.3.2我國(guó)齒輪行業(yè)測(cè)試儀和設(shè)備的現(xiàn)狀</p><p>　　目前，中國(guó)的齒輪行業(yè)測(cè)試儀器和設(shè)備十分匱乏，導(dǎo)致在中國(guó)的年產(chǎn)量約20000000齒輪箱的裝配質(zhì)量，可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏。為了改變?cè)谥袊?guó)齒輪零件在質(zhì)量和落后面貌，就必須重視它和加強(qiáng)測(cè)試儀器設(shè)備的發(fā)展。</p><p>　　目前，中國(guó)的齒輪行業(yè)中有300只齒輪廠，其測(cè)量室基本上是匹配的，大約有三的儀器配套儀器，其中三以上是從國(guó)外

37、進(jìn)口的。各種（機(jī)械、光電、數(shù)控）齒輪測(cè)量?jī)x1000多臺(tái)，其中齒輪測(cè)量中心有超過(guò)30臺(tái)。</p><p>　　其余200左右的齒輪制造商很少有精密的測(cè)量?jī)x器，一些工廠，除了通用的測(cè)量工具，沒(méi)有測(cè)量?jī)x器。在測(cè)量?jī)x表、裝配試驗(yàn)機(jī)和蝸輪試驗(yàn)機(jī)10以上，傳動(dòng)總成試驗(yàn)臺(tái)和驅(qū)動(dòng)橋試驗(yàn)臺(tái)在全國(guó)范圍內(nèi)不超過(guò)50套。許多工廠沒(méi)有必要的儀器，如噪聲儀器和扭轉(zhuǎn)振動(dòng)儀器。在齒輪制造過(guò)程中，必須嚴(yán)格檢查和控制零件、零件和裝配的質(zhì)量，需要先進(jìn)

38、的測(cè)量技術(shù)和儀器。</p><p><b>　　1.4本設(shè)計(jì)的任務(wù)</b></p><p><b>　　(1)檢測(cè)齒輪范圍</b></p><p>　　被測(cè)齒輪直徑：280mm-600mm</p><p>　　被測(cè)齒輪模數(shù)：1.5-6m</p><p><b>　　

39、(2)檢測(cè)內(nèi)容</b></p><p>　　大型圓柱齒輪的徑向綜合誤差。</p><p>　　(3)檢測(cè)裝置達(dá)到的要求</p><p>　　要求標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測(cè)齒輪在嚙合的時(shí)候兩齒輪中心軸線必須保證平行，以保證在兩齒輪嚙合時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)為正確的徑向綜合誤差；本檢測(cè)裝置得到的齒輪徑向的綜合誤差是通過(guò)檢測(cè)齒輪的位移而響應(yīng)的，所以要求位移響應(yīng)性要高；保證雙嚙合齒

40、輪中心距的變化量能無(wú)偏差的傳遞給測(cè)量裝置；設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置對(duì)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的大型圓柱齒輪和齒圈應(yīng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。</p><p>　　2圓柱齒輪的公差與檢測(cè)</p><p>　　2.1齒輪傳動(dòng)的使用要求</p><p>　　1.傳輸必須穩(wěn)定。在變速器的任何時(shí)候，傳動(dòng)比必須是恒定的，以保持傳動(dòng)的穩(wěn)定性，避免或減少變速器中的噪聲、沖擊和振動(dòng)。</p>&l

41、t;p>　　2.承載能力強(qiáng)。它要求體積小，重量輕，承受重負(fù)載能力強(qiáng)。它還要求強(qiáng)度高，耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)。</p><p>　　2.2齒輪的檢測(cè)項(xiàng)目</p><p>　　對(duì)于齒輪的檢測(cè)注意有:1齒輪的公法線長(zhǎng)度，2齒輪的炫齒高炫齒厚，3齒輪的齒圈徑向跳動(dòng)，4厚度，5外圓，6孔徑，7齒根圓。</p><p>　　如果有專業(yè)的檢測(cè)設(shè)備的話還可以檢測(cè)：1齒輪的齒鋸累

42、積誤差，2基圓齒，3齒形。齒形。對(duì)于圖紙就看公差越小的越重要。</p><p><b>　　2.3齒輪檢測(cè)精度</b></p><p>　　2.3.1齒輪精度等級(jí)及其選擇 </p><p>　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了齒輪副的13個(gè)精度級(jí)別。阿拉伯，數(shù)字0，1，和2……12表明，最高的精度為0，和殘余電平依次減小，與最低精度為12。齒輪副中兩個(gè)齒輪的精度

43、水平一般相同，可分為不同等級(jí)。此時(shí)，齒輪副的精度水平應(yīng)根據(jù)其較低的精度來(lái)確定。</p><p>　　13精度水平，目前的0，1和2級(jí)精密加工技術(shù)和測(cè)量方法仍然難以實(shí)現(xiàn)，有待開發(fā)。3-5高精度水平，6-8級(jí)為中等精度等級(jí)，精度低和9-12級(jí)水平。其中，6是基礎(chǔ)級(jí)，也是在設(shè)計(jì)中常用的牌號(hào)，它是滾壓、切割、開槽等常用的加工方法，在正常條件下可以達(dá)到水平，可以使用一般的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量。</p><p&

44、gt;　　每個(gè)精度等級(jí)齒輪的公差分為三個(gè)公差組，即I公差組、II公差組和III公差組，根據(jù)運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)穩(wěn)定性和載荷分布均勻性的三個(gè)要求。在一般情況下，三個(gè)公差組選擇相同的精度水平，但也允許使用公差組組合根據(jù)不同級(jí)別的精度。</p><p>　　齒隙齒輪是指當(dāng)齒輪嚙合時(shí)，兩個(gè)圓柱上的兩個(gè)立柱之間的最小距離和兩個(gè)非工作輪廓。指定間隙，以防止齒輪粘附由于制造和安裝錯(cuò)誤和熱膨脹或負(fù)載變形。適當(dāng)?shù)凝X厚極限偏差和中心距極限

45、偏差可以保證適當(dāng)?shù)拈g隙。齒輪副的實(shí)際中心距越大，齒厚越小，齒隙越大。</p><p>　　2.3.2精度等級(jí)的選擇</p><p>　　齒輪精度等級(jí)的選擇主要依據(jù)齒輪的使用、使用要求和工作條件。選擇方法通常包括計(jì)算和類比法。</p><p><b>　?。?）計(jì)算方法</b></p><p>　　根據(jù)傳動(dòng)鏈誤差的傳遞規(guī)律

46、或強(qiáng)度和振動(dòng)理論，確定了精度等級(jí)。由于影響因素多而復(fù)雜，計(jì)算結(jié)果需要檢驗(yàn)和修正，因此應(yīng)用并不普遍。</p><p><b>　?。?）類比法</b></p><p>　　參照經(jīng)過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證的齒輪精度所適用的產(chǎn)品性能、工作條件等經(jīng)驗(yàn)資料，進(jìn)行齒輪精度選擇。此法常用，類比法選擇齒輪精度時(shí)某些齒輪傳動(dòng)的使用經(jīng)驗(yàn)見下表</p><p>　　表1 齒輪各項(xiàng)

47、公差和極限偏差的分組</p><p>　　根據(jù)使用的要求不同，允許各公差組選用不同的精度等級(jí)，但在同一公差組內(nèi)各項(xiàng)公差與極限偏差應(yīng)保持相同的精度等級(jí)。</p><p>　　表2 齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)的選用</p><p>　　在直齒輪零件圖上應(yīng)標(biāo)注齒輪的精度等級(jí)和齒厚極限偏差的字母代號(hào)。</p><p>　　例：7-6-6 G M GB10009

48、5-88</p><p>　　含義：齒輪的第一組公差精度為7，第二組公差的精度等級(jí)為6，第三組公差的精度等級(jí)為6，齒厚上偏差為G級(jí)，齒厚下偏差為M級(jí)。</p><p>　　例：7FL GB100095-88</p><p>　　含義：齒輪的三個(gè)公差組精度同為7級(jí)，其齒厚上偏差精度等級(jí)為F，齒厚下偏差精度等級(jí)為L(zhǎng)。</p><p><b&

49、gt;　　表3 精度等級(jí)</b></p><p>　　故7-DC對(duì)于零件直齒輪來(lái)說(shuō)，其含義是：齒輪的三個(gè)公差組精度同為7級(jí)，齒厚上偏差精度的等級(jí)為D，齒厚下偏差的精度等級(jí)為C。</p><p>　　如果是錐齒輪，圖樣標(biāo)注應(yīng)注明精度的等級(jí)、最小法向側(cè)隙種類和法向側(cè)隙公差種類。</p><p>　　例：7-6-6B D GB 11365-89</p&g

50、t;<p>　　含義：齒輪的第一組公差精度為7級(jí)，第二、三組公差的精度等級(jí)為6級(jí)，最小法向側(cè)隙的種類為B，法向側(cè)隙的公差種類為D。</p><p>　　所以，7-DC在錐齒輪中代表的含義是：齒輪的三組公差精度等級(jí)都為7級(jí)，最小法向側(cè)隙的種類為D，發(fā)向側(cè)隙公差的種類為C。</p><p>　　2.4齒輪檢測(cè)常用儀器</p><p>　　(1)萬(wàn)能測(cè)齒儀：

51、測(cè)量齒距累計(jì)誤差。</p><p>　　(2)切線式測(cè)齒規(guī)：測(cè)量基節(jié)偏差。</p><p>　　(3)漸開線檢查儀：測(cè)量漸開線齒形。</p><p>　　(4)齒輪卡尺：測(cè)量齒厚。</p><p>　　(5)雙面嚙合綜合檢查儀：測(cè)量徑向向綜合誤差，一齒徑向向綜合誤差。</p><p>　　(6)單面嚙合綜合檢查儀：測(cè)量

52、切向綜合誤差，一齒切向綜合誤差以及齒距累計(jì)誤差。</p><p>　　齒輪檢測(cè)儀最為主要是檢測(cè):齒輪的傳動(dòng)精度;齒輪的檢測(cè)概論;圓柱齒輪的單項(xiàng)測(cè)量、綜合的測(cè)量;齒輪的整體誤差測(cè)量;齒輪副的測(cè)量;圓錐的齒輪、蝸輪的蝸桿、齒條的測(cè)量;齒輪、蝸輪蝸桿的測(cè)繪;蝸輪滾刀、齒輪滾刀、插齒刀測(cè)量。就可以實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)儀器上實(shí)現(xiàn)齒輪檢測(cè)的全部測(cè)量，是測(cè)量齒輪的理想檢測(cè)儀。</p><p>　　2.5大型圓柱

53、齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)的裝置檢測(cè)的大型齒輪主要應(yīng)于機(jī)器中普通齒輪，汽車、拖拉機(jī)、減速器中一般齒輪，航空中不重要齒輪，農(nóng)機(jī)中重要齒輪。精度要求比較低，根據(jù)表2-4可知它主要檢測(cè)的項(xiàng)目是徑向向綜合誤差，一齒徑向向綜合誤差。所以我們?cè)诮酉聛?lái)的設(shè)計(jì)就是圍繞這兩個(gè)誤差進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的。</p><p>　　齒輪徑向綜合誤差，一齒徑向綜合誤差是很常見的誤差形式，它的成因主要

54、是由下面幾點(diǎn)造成的：</p><p>　?。?）微分驅(qū)動(dòng)鏈中的大循環(huán)比錯(cuò)誤更為重要。例如，由于齒輪的螺旋角的偏差引起的動(dòng)傳動(dòng)比引起的動(dòng)傳動(dòng)比誤差更大。</p><p>　?。?）齒輪滾軸的軸與輪子的軸不平行。滾齒機(jī),如軸向喂養(yǎng)指南磨損或使用、制造、安裝、調(diào)整誤差引起的運(yùn)動(dòng)方向軸向驅(qū)動(dòng)和齒輪毛坯回轉(zhuǎn)軸線不平行,導(dǎo)致齒輪滾刀飼料的過(guò)程中沿軸向方向,切向和徑向方向(或),加工齒輪的齒輪軸旋轉(zhuǎn)角度

55、誤差是由傾斜偏差(改變斜齒輪的螺旋角,對(duì)直齒圓柱齒輪傾斜偏差)或(和)處理齒輪齒厚齒寬的均勻變化,形成一個(gè)錐形齒輪的偏差。</p><p>　?。?）齒輪毛坯表面徑向跳動(dòng)(軸齒輪中心孔偏差),工件軸的偏轉(zhuǎn)傾斜(中央孔,頂部或定位期刊等),夾具端面跳動(dòng),由于操作不慎,清潔,工件,磕碰損傷,磨鐵,其他因素的偏轉(zhuǎn)齒輪毛坯工件安裝傾斜或轉(zhuǎn)動(dòng)軸角齒輪毛坯加工。尤其是在多個(gè)夾緊和滾齒機(jī)加工條件下,由于多個(gè)空白端面跳動(dòng)的疊加,

56、空白夾緊精度大大降低,很容易導(dǎo)致齒輪加工的位置偏差和幾何偏心。這種情況下齒位置由不同周向位置偏差,引起偏差的大小和方向變化的,在不同的圓周位置傾斜偏差和(或)齒錐形偏差。</p><p>　?。?）大小的螺旋滾齒機(jī)加工寬度、環(huán)境溫度和溫度梯度的變化將影響齒輪加工機(jī)器本身的精度,特別是機(jī)床軸螺距累積誤差的影響,造成加工齒輪的位置偏移。</p><p>　　2.6設(shè)計(jì)大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝

57、置的意義</p><p>　　由于目前中低檔齒輪模具在國(guó)內(nèi)都能生產(chǎn)，但是高檔的齒輪模具多依靠進(jìn)口。有目的性的選題，會(huì)讓我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更前一步，而使我國(guó)能生產(chǎn)高檔精密的齒輪，對(duì)我國(guó)的綜合國(guó)力有著飛騰的進(jìn)步。</p><p>　　3大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1總體設(shè)計(jì)方案的分析</p><p><b&g

58、t;　　3.1.1檢測(cè)范圍</b></p><p>　　被測(cè)齒輪直徑：280mm~600mm</p><p>　　被測(cè)齒輪模數(shù)：1.5~6m</p><p>　　3.1.2基本設(shè)計(jì)思路</p><p>　　當(dāng)今國(guó)內(nèi)大多數(shù)圓柱齒輪徑向綜合誤差檢測(cè)裝置檢測(cè)的對(duì)象大都是小齒輪，而被測(cè)齒輪的增大會(huì)帶來(lái)許多不利影響，本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是解

59、決測(cè)量范圍改變而帶來(lái)的一系列問(wèn)題。</p><p>　　齒輪增大后主要會(huì)有以下影響</p><p>　　（1）齒輪增大后，對(duì)齒輪的定位有更高的要求，要求定位的零件除了具有一定的精度要求，還必須有足夠的強(qiáng)度，耐磨性以及穩(wěn)定性。</p><p>　?。?）齒輪的增大，齒輪的重量也是個(gè)不可忽視的因素。檢測(cè)裝置的底座必須要保證變形量很小，不會(huì)被齒輪壓彎變形，保證測(cè)量精度。&

60、lt;/p><p>　　（3）本裝置是檢測(cè)圓柱齒輪徑向的綜合誤差，齒輪重量的增大會(huì)使得位移響應(yīng)很差，而使得測(cè)量得到的數(shù)據(jù)有偏差。</p><p>　　以上所提到的各種問(wèn)題都是我們?cè)谠O(shè)計(jì)中所要一一解決的。</p><p>　　3.1.3檢測(cè)裝置達(dá)到的要求</p><p>　　要求標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測(cè)齒輪在嚙合的時(shí)候兩齒輪中心軸線必須保證平行，以保證在兩齒

61、輪嚙合時(shí)所測(cè)得的數(shù)據(jù)為正確的徑向綜合誤差；本檢測(cè)裝置得到齒輪徑向的綜合誤差是通過(guò)檢測(cè)齒輪的位移而響應(yīng)的，所以要求位移響應(yīng)性必須要高；保證雙嚙合齒輪中心距的變化量能無(wú)偏差的傳遞給測(cè)量裝置；設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置對(duì)不同結(jié)構(gòu)和尺寸的大型圓柱齒輪和齒圈應(yīng)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。</p><p>　　3.2檢具裝置整體設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1裝置工作原理及主要組成</p><p&g

62、t;　　圓柱齒輪徑向綜合誤差檢測(cè)采用雙嚙合的形式，其工作原理為：一理想標(biāo)準(zhǔn)齒輪和被測(cè)齒輪在正確情況下作無(wú)側(cè)隙嚙合運(yùn)動(dòng)，測(cè)量它的中心距的變動(dòng)量（稱為雙嚙中心距變動(dòng)量），由記錄器繪出誤差曲線或者由指示表指出誤差值。</p><p>　　雙嚙的原理見圖下頁(yè)：</p><p>　　圖3-1 圓柱齒輪徑向綜合誤差檢測(cè)裝置簡(jiǎn)圖</p><p>　　圓柱齒輪徑向綜合誤差檢測(cè)裝置主

63、要由兩個(gè)滑板，底座，壓縮彈簧以及測(cè)量?jī)x器組成。在檢測(cè)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測(cè)齒輪可以任意放在兩個(gè)滑板上，兩個(gè)齒輪嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，左端滑板位置固定不動(dòng)，右邊齒輪在彈簧力作用下與左邊齒輪作無(wú)間隙雙面嚙合傳動(dòng)﹐兩個(gè)齒輪雙面嚙合的中心距稱為雙嚙中心距。測(cè)量的時(shí)候，被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的每個(gè)輪齒相當(dāng)于測(cè)量齒圈徑向跳動(dòng)△Fr的測(cè)頭，被測(cè)齒輪的幾何偏心使右邊齒輪連同滑板和心軸相對(duì)于被測(cè)齒輪的軸線做徑向的位移，即雙嚙的中心距發(fā)生變動(dòng)，也就

64、是被測(cè)齒輪齒圈的徑向跳動(dòng)﹑齒形的誤差等單項(xiàng)誤差都能綜合地反映為平行于導(dǎo)軌的徑向變動(dòng)量。雙嚙中心距的變動(dòng)由數(shù)顯百分表指示并輸出到計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)顯示誤差曲線圖。</p><p>　　3.3設(shè)計(jì)方案的比較</p><p>　　方案一：測(cè)量形式與圖3-1一致，被測(cè)齒輪安裝在可以徑向移動(dòng)的滑板上，標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝在位置固定的滑板上。</p><p>　　方案二：測(cè)量形式與圖3-

65、1一致，但標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝在可以徑向移動(dòng)的滑板上，被測(cè)齒輪安裝在位置固定的滑板上。</p><p>　　方案比較：該裝置所測(cè)量的被測(cè)齒輪分度園直徑變動(dòng)量很大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)齒輪的變動(dòng)范圍，在測(cè)量過(guò)程中一滑板固定，而另一滑板可以滑動(dòng)來(lái)反映出中心距的變動(dòng)量，需要可以徑向移動(dòng)的滑板重量盡可能的小，移動(dòng)時(shí)的摩擦力小，有利于提高測(cè)量精度。</p><p>　　第一種方案可能帶來(lái)的不良后果有：</p&

66、gt;<p>　　(1)齒輪的重量較大，在嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)在徑向方向上移動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力越大，嚴(yán)重影響可移動(dòng)滑板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，降低測(cè)量精度。</p><p>　　(2)被測(cè)齒輪重量變化很大，所以在設(shè)計(jì)壓縮彈簧的時(shí)候必須是按照測(cè)量范圍內(nèi)質(zhì)量最大的齒輪進(jìn)行分析設(shè)計(jì)的。但是設(shè)計(jì)出來(lái)的壓縮彈簧剛度很大，剛度越大，壓縮時(shí)要求的力越大，不利于測(cè)量?jī)x器測(cè)得準(zhǔn)確的雙嚙中心距變動(dòng)量。</p><p&g

67、t;　　由以上分析可知方案二優(yōu)于方案一，所以確定方案二為設(shè)計(jì)方案。</p><p><b>　　3.4整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.4.1整體結(jié)構(gòu)方案</p><p>　　根據(jù)確定的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)大型圓柱齒輪綜合誤差檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)如下圖3-2。</p><p>　　圖3-2 檢測(cè)裝置的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草圖

68、</p><p>　　1-數(shù)顯百分表； 2-滑板一； 3-芯棒一； 4-芯棒二； 5-滑板二；</p><p>　　6-手柄一； 7-滑座； 8-手柄二； 9-手柄三； 10-擋塊。</p><p>　　如圖3-2所示，標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝在左邊的滑板上，該滑板在該設(shè)計(jì)中統(tǒng)一稱為滑板一，而稱另一個(gè)安裝被測(cè)齒輪的滑板稱為滑板二。</p>&

69、lt;p>　　3.4.2檢測(cè)裝置的主要零部件及其作用</p><p>　?。?）芯棒：下端加工成錐度1比20的錐桿，用于安裝齒輪。</p><p>　　（2）錐套：內(nèi)孔錐度1比20，與芯棒下端的錐桿配合，用于連接芯棒與滑板。</p><p>　　（3）滑板：箱體結(jié)構(gòu)，滑板一用于傳出徑向位移量；滑臺(tái)二用于固定被測(cè)齒輪的位置。</p><p&g

70、t;　?。?）絲桿螺母副：滑板二的傳動(dòng)裝置。</p><p>　?。?）鎖緊裝置：由小凸輪、箱套、雙頭螺栓，圓盤組成，用于鎖緊滑板二。</p><p>　　（6）彈簧預(yù)緊裝置：由帶螺紋的導(dǎo)向桿，彈簧和擋塊組成，在彈簧的壓縮力作用下使得兩齒輪能做緊密的雙面嚙合。</p><p>　　（7）滑座：齒輪檢測(cè)裝置的底座，主要起支撐和導(dǎo)向作用。</p><

71、p>　?。?）測(cè)量裝置：由數(shù)顯百分表，固定在滑板一上的擋塊和固定在滑座上的表座組成。用于顯示雙嚙中心距的變動(dòng)量。</p><p>　　3.4.3工作過(guò)程簡(jiǎn)介</p><p>　?。?）是儀器底座，在其上方的導(dǎo)軌面上裝有滑板一（2）和滑板二（5），當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄一（6）時(shí)，滑板二（5）可以在縱向沿滑座導(dǎo)軌移動(dòng)，檢測(cè)時(shí)將滑板二（5）調(diào)整到理論雙嚙距后轉(zhuǎn)動(dòng)手柄二（8）將其固定，滑板一（2）可以

72、沿兩齒雙嚙中心線作縱向移動(dòng)并可以利用手柄三（9）在縱向做4—6mm的小距離移動(dòng)。上列兩滑板的上部都安裝了錐套，以便使芯棒一(3)芯棒二(4)分別插入。芯棒一（3）安裝標(biāo)準(zhǔn)齒輪，芯棒二（4）安裝被測(cè)齒輪，滑板一（2）在壓縮彈簧作用下可以使被測(cè)齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪作無(wú)間隙的緊密嚙合。</p><p>　　數(shù)顯百分表（1）其測(cè)頭與擋塊（10）相接觸，因此滑板一（2）有移動(dòng)，則在表上就可讀出其位移量大小。</p>

73、<p>　　測(cè)量的時(shí)，使被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一圈，數(shù)顯百分表上最大與最小讀數(shù)之差就是徑向綜合誤差。被測(cè)齒輪轉(zhuǎn)一齒，數(shù)顯百分表上最大與最小讀數(shù)之差就是一齒徑向綜合誤差。</p><p>　　3.5定位和運(yùn)動(dòng)分析</p><p>　　3.5.1標(biāo)準(zhǔn)齒輪和被測(cè)齒輪的定位</p><p>　　以往普遍采用兩個(gè)頂尖與芯棒中心孔的配合來(lái)保證芯棒的準(zhǔn)確位置。對(duì)于大型齒輪徑向綜合

74、誤差檢測(cè)，由于齒輪質(zhì)量較大，若也采用這種方式定位，會(huì)使頂尖與中心棒不能得到很好的配合。經(jīng)過(guò)研究以及查閱相關(guān)資料后決定采用小錐度配合來(lái)保證芯棒的準(zhǔn)確位置。具體方法是將芯棒下端采用1比20的錐度，與相應(yīng)的錐套相配合。采用這樣的配合方法，能很好的保證芯棒的垂直度與穩(wěn)定性。</p><p>　　3.5.2滑板運(yùn)動(dòng)的方式</p><p>　　在對(duì)齒輪的徑向綜合誤差的檢測(cè)時(shí)，要求滑板一在徑向的位移響應(yīng)

75、靈敏。并且具有良好的直線位移性能。為實(shí)現(xiàn)以上要求，在設(shè)計(jì)中使用了一套可調(diào)節(jié)位置的滾珠滾動(dòng)裝置。滾動(dòng)摩擦使得滑板一與滑座之間的摩擦力大大的減小，從而提高了滑板一的響應(yīng)速度。而它特有的位置可調(diào)環(huán)節(jié)，保證了滑板一在滑座上的正確位置。為了滿足不同直徑的齒輪的測(cè)量，需要雙嚙中心距在一定范圍內(nèi)變化。為實(shí)現(xiàn)以上要求，在設(shè)計(jì)中，采用一套絲桿螺母副安裝在滑座與滑板二上。轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，即可帶動(dòng)滑板二在滑座上移動(dòng)以調(diào)節(jié)雙嚙中心距。</p><

76、p>　　3.6保證兩齒面嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置</p><p><b>　　3.6.1鎖緊裝置</b></p><p>　　當(dāng)滑板二移動(dòng)到理論雙嚙中心距時(shí)，必須使它固定不動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)這一要求，在設(shè)計(jì)中采用了凸輪鎖緊裝置。</p><p><b>　　工作原理</b></p><p>　　如圖3-3所示，

77、兩齒輪到達(dá)理論雙嚙中心距的時(shí)候，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使拉套上升，從而帶動(dòng)壓板往上運(yùn)動(dòng)壓緊滑座的內(nèi)側(cè)，將滑板二鎖死在滑座上。</p><p>　　圖3-3 凸輪鎖緊裝置</p><p>　　3.6.2彈簧預(yù)緊裝置</p><p>　　齒輪檢測(cè)時(shí)，要求被測(cè)齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪齒面始終作無(wú)間隙的雙面嚙合。在設(shè)計(jì)中為達(dá)到這一要求，采用了彈簧預(yù)緊裝置。</p>

78、<p><b>　　工作原理</b></p><p>　　如圖3-4所示，彈簧導(dǎo)向桿安裝在滑座上，擋板與滑板一連接。測(cè)量前轉(zhuǎn)動(dòng)手柄（2）帶動(dòng)凸輪推動(dòng)擋板，使壓縮彈簧得到壓縮。運(yùn)動(dòng)滑板二到理論雙嚙中心距的位置并鎖緊。然后旋回凸輪，釋放壓縮彈簧，使標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測(cè)齒輪齒面作無(wú)間隙的雙面嚙合。</p><p>　　3.6.3測(cè)量裝置及檢測(cè)傳遞裝置</p>

79、<p>　　齒輪在嚙合運(yùn)動(dòng)中是兩齒輪的中心距變動(dòng)量是由安裝在滑座上的百分表所測(cè)得的，滑塊的運(yùn)動(dòng)量要在百分表上能夠顯示出來(lái)，在滑塊與百分表之間必須有檢測(cè)傳遞裝置。其傳遞裝置在檢具設(shè)計(jì)中常用有以下幾種方案。</p><p>　　方案一：直線傳遞裝置</p><p>　　方案二：杠桿傳遞裝置</p><p>　　方案比較：兩種方案結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，但方案一在傳

80、遞過(guò)程中放大倍數(shù)為一，即百分表所顯示的數(shù)值為中心距的變動(dòng)量，方案二在傳遞過(guò)程中放大倍數(shù)不一定為一，所得的數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算，影響測(cè)量精度。所以選用方案一為本檢具中的傳遞裝置。其直線傳遞裝置工作原理圖如圖3-5：</p><p>　　圖3-4 彈簧預(yù)緊裝置</p><p><b>　　圖3-5 測(cè)量裝置</b></p><p><b>

81、;　　4零部件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1零部件的設(shè)計(jì)的工藝性要求</p><p>　　機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足的要求是：在滿足預(yù)期功能前提條件下，性能一定要好、效率一定要高、成本一定要低，在預(yù)定使用期限內(nèi)既安全又可靠，而且操作方便、維修簡(jiǎn)單與造型美觀等。在設(shè)計(jì)機(jī)械零件的時(shí)候，也必須認(rèn)真的考慮上述要求。</p><p>　　設(shè)計(jì)機(jī)械零件時(shí)候，不但使

82、其滿足使用要求，又要具備所要求的工作能力，同時(shí)還要滿足生產(chǎn)要求，不然就可能制造不出來(lái)，或雖能制造，但是費(fèi)工又費(fèi)料很不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　但在具體生產(chǎn)的條件下，如果所設(shè)計(jì)機(jī)械零件便于加工并且加工費(fèi)用又很低，則這樣的零件就是具有良好的工藝性。有關(guān)工藝性的基本要求是：</p><p>　　1.毛坯選擇合理 </p><p>　　機(jī)械制造中毛坯制備的方法有：自接利

83、用型材、鑄造、沖壓與焊接等。毛坯的選擇和具體的生產(chǎn)技術(shù)條件有一定的關(guān)系，往往取決于生產(chǎn)的批量、材料的性能與加工的可能性等等。</p><p>　　2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理 </p><p>　　設(shè)計(jì)零件的結(jié)構(gòu)和形狀的時(shí)候，最好采用最為簡(jiǎn)易的表面（如圓柱面、平面、螺旋面）及其組合，而且還應(yīng)當(dāng)盡量使加工的表面數(shù)目達(dá)到最小和加工面積達(dá)到最小。</p><p>　　3.規(guī)定適當(dāng)?shù)?/p>

84、制造精度及表面精度 </p><p>　　零件的加工費(fèi)用會(huì)隨著其精度的提高從而增加。尤其是在精度較為高的情況下，這種增加最為顯著。因此，在沒(méi)有一定的根據(jù)時(shí)，不一定要追求高的精度。同理，零件的表面粗糙程度也應(yīng)當(dāng)根據(jù)配合表面的實(shí)際需要，作出適合的規(guī)定。</p><p>　　想要設(shè)計(jì)出工藝性良好的零件，設(shè)計(jì)者就必須和工藝技術(shù)員工相結(jié)合并善于向其學(xué)習(xí)。除外，在金屬工藝學(xué)課程與手冊(cè)中也都要提供了很

85、多有關(guān)工藝性基本知識(shí)，可以參考。</p><p>　　4.2零部件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化</p><p>　　除了注重工藝性，還要考慮設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化就是指以制訂標(biāo)準(zhǔn)和貫徹標(biāo)準(zhǔn)為主要內(nèi)容的一切活動(dòng)過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)化的研究領(lǐng)域十分廣闊，就工業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化而言，它是指對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、品種、規(guī)格、檢驗(yàn)、衛(wèi)生、或安全要求等制定標(biāo)準(zhǔn)并加以實(shí)施。</p><p>　　產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化本身包括三個(gè)方面

86、的含義：</p><p>　　1. 產(chǎn)品品種規(guī)格的系列化</p><p>　　將同一種產(chǎn)品的主要型式、參數(shù)、尺寸、基本結(jié)構(gòu)等依次分檔次，制成系列化的產(chǎn)品，以最少的品種規(guī)格滿足用戶的廣泛需要。</p><p><b>　　2.零部件的通用化</b></p><p>　　將同一類型或者不同類型產(chǎn)品中的用途結(jié)構(gòu)相近似的零部件（

87、如螺栓、軸承座、聯(lián)軸器和減速器等），經(jīng)過(guò)統(tǒng)一后從而實(shí)現(xiàn)通用互換。</p><p><b>　　3.產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化</b></p><p>　　產(chǎn)品的質(zhì)量是一切企業(yè)的“生命線”，想要保證產(chǎn)品質(zhì)量合格與穩(wěn)定就必須做好設(shè)計(jì)、加工的工藝、裝配檢驗(yàn)，甚至包裝儲(chǔ)運(yùn)等一系列的標(biāo)準(zhǔn)化。這樣，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。</p><p>　　對(duì)產(chǎn)品實(shí)行標(biāo)

88、準(zhǔn)化有著重大的意義：在制造上不但可以實(shí)現(xiàn)專業(yè)化大量生產(chǎn)，而且可以提高產(chǎn)品質(zhì)量又能降低成本；在設(shè)計(jì)方面又可以減少設(shè)計(jì)工作量；在管理維修方面，還可以減少庫(kù)存量和便于更換損壞的零件。</p><p>　　4.3主要零部件的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.3.1滑板一的設(shè)計(jì)</p><p>　　圖4-1滑板一零部件</p><p>　　滑板一如圖4-1

89、所示，零件包括滾動(dòng)滑動(dòng)裝置1，滑臺(tái)一2，錐套3，芯棒一4，軸套5（根據(jù)實(shí)際情況選用標(biāo)準(zhǔn)件）。</p><p><b>　　1.芯棒設(shè)計(jì)</b></p><p>　　由于在設(shè)計(jì)中已經(jīng)規(guī)定參與檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)齒輪內(nèi)孔尺寸統(tǒng)一為φ60h6，所以只需一根標(biāo)準(zhǔn)芯棒便可以用于所有的標(biāo)準(zhǔn)齒輪,這樣可以節(jié)約成本。在整體設(shè)計(jì)中已經(jīng)確定采用錐度配合來(lái)保證心軸的垂直度，芯棒下端制成了1：20的公

90、制錐度。并且和相應(yīng)錐度的錐套配合。為了保證齒輪安裝后具有足夠的穩(wěn)定性，芯棒和錐套應(yīng)當(dāng)有足夠長(zhǎng)的配合長(zhǎng)度。在檢測(cè)中，芯棒上端用于安裝標(biāo)準(zhǔn)齒輪，下端與錐套過(guò)渡配合。根據(jù)工作情況應(yīng)要求芯棒耐磨，不易變形，故選用45鋼，并進(jìn)行表面淬火熱處理。本設(shè)計(jì)中使用的芯棒規(guī)格和技術(shù)要求如下圖4-2：</p><p><b>　　圖4-2 芯棒</b></p><p><b>　

91、　2.錐套一的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　錐套應(yīng)耐磨，不易變形，表面還要做防銹處理,選用HT150。錐套是芯棒與滑臺(tái)的連接件,為保證芯棒在滑臺(tái)上的正確位置, 加工要求如下圖4-3,錐套錐孔中心線與φ240兩表面垂直，錐套上三個(gè)階梯孔均勻分布。</p><p><b>　　3.滑臺(tái)一的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮到被測(cè)

92、齒輪最大的直徑可達(dá)600毫米，所以從平穩(wěn)性考慮，要求滑臺(tái)要有足夠的寬度?；_(tái)一要求不變形，并保證錐套在滑臺(tái)一上的正確位置。以滑臺(tái)一的上表面為基準(zhǔn)，要求φ120孔垂直上表面。因?yàn)?80×400㎜平面需要安裝滾動(dòng)導(dǎo)軌，所以要求該平面平行基準(zhǔn)面?；_(tái)一上三個(gè)螺紋孔均勻分布。材料選用HT150，滑臺(tái)一的加工要求如下圖4-4。</p><p>　　如圖4-5所示，滾珠滑動(dòng)裝置由擋塊，導(dǎo)軌、鋼珠、鋼珠保持架以及導(dǎo)向

93、架組成。擋塊以及兩個(gè)導(dǎo)軌安裝在滑座的導(dǎo)軌面上，導(dǎo)向架和滑塊一連接。鋼珠安裝在鋼珠保持架內(nèi)，在V型導(dǎo)軌內(nèi)移動(dòng)。</p><p><b>　　圖4-3錐套</b></p><p>　　圖4-5 滾珠滑動(dòng)裝置</p><p>　　圖4-4.滾珠滑動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　因?yàn)闄z測(cè)裝置是通過(guò)測(cè)量滑板一的位置變化量來(lái)得出雙

94、嚙中心距的變化的。要使得檢測(cè)裝置的百分表能準(zhǔn)確無(wú)誤的測(cè)出雙嚙中心距的變化，就必須使滑板一在雙嚙中心線上做直線運(yùn)動(dòng)，為保證這一技術(shù)要求，對(duì)導(dǎo)向架要求其V型導(dǎo)軌面平直，并采用12×20長(zhǎng)孔以滿足調(diào)整導(dǎo)軌位置正確性的要求。導(dǎo)向架的設(shè)計(jì)零件圖如圖4-6。</p><p>　　為保證滾動(dòng)導(dǎo)軌有合理的間隙，設(shè)計(jì)了間隙調(diào)整裝置。右邊擋塊位置已經(jīng)固定，如圖4-7，4-8，操作者可以通過(guò)調(diào)節(jié)左邊擋塊上的四個(gè)調(diào)整螺釘，來(lái)調(diào)

95、整滑動(dòng)裝置導(dǎo)軌的位置。調(diào)整螺釘一使導(dǎo)軌離開導(dǎo)向架，調(diào)整螺釘二使導(dǎo)軌靠近導(dǎo)向架。調(diào)節(jié)的時(shí)候首先將導(dǎo)軌的四個(gè)螺母擰松，然后根據(jù)實(shí)際情況來(lái)適當(dāng)旋入或者旋出左邊四個(gè)調(diào)整螺釘，就可以微調(diào)導(dǎo)軌的位置，得到理想的滾動(dòng)間隙。</p><p>　　4-6導(dǎo)向架的設(shè)計(jì)零件圖</p><p>　　圖4-7 調(diào)整原理圖</p><p>　　圖4-8 調(diào)整原理局部放大圖</p>

96、<p>　　滾珠滑動(dòng)裝置設(shè)計(jì)部分零件規(guī)格如下圖4-9。</p><p>　　4-9滾珠滑動(dòng)裝置設(shè)計(jì)部分零件</p><p>　　5.彈簧預(yù)緊裝置的設(shè)計(jì)：</p><p><b>　　彈簧的設(shè)計(jì)如下；</b></p><p>　　參照《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第18章彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟。設(shè)計(jì)過(guò)程如下：</p>

97、<p><b>　?。?）分析已知條件</b></p><p>　　1）此彈簧是基本受靜載荷的彈簧，是非重要彈簧，按Ⅲ類載荷計(jì)算。</p><p>　　2）彈簧所受最小工作載荷為兩個(gè)齒輪緊密嚙合時(shí)彈簧受到的壓縮力。</p><p>　?。?） </p><p>　　3）查《機(jī)械零

98、件設(shè)計(jì)手冊(cè)》上P6的滾動(dòng)摩擦系數(shù)</p><p>　　滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=0.005</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　因此可以求得所需的彈簧剛度</p><p><b>　　(3)</b></p><p>　　彈簧在最大工作載荷F作用時(shí)的變形量&l

99、t;/p><p><b>　　(4)</b></p><p>　?。?）確定彈簧各參數(shù)</p><p><b>　　1）選擇彈簧材料</b></p><p>　　根據(jù)工作條件和題意，選用60Si2Mn。由表18-1查得[]=640 MPa。由表18-1注4得</p><p>&l

100、t;b>　?。?）</b></p><p>　　2）確定鋼絲直徑d可得</p><p><b>　　（6）</b></p><p>　　設(shè)鋼絲直徑值d的大小等于2mm,暫取D=8+2=10mm。則</p><p><b>　　（7）</b></p><p>

101、　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第四版圖18-6得K=1.3。將各值代入上式，得</p><p><b>　　（8）</b></p><p>　　說(shuō)明采用2 mm的鋼絲能滿足強(qiáng)度條件。</p><p>　　3）決定彈簧的圈 n</p><p><b>　　（9）</b></p><p>

102、;　　4）計(jì)算彈簧的其他尺寸</p><p><b>　　內(nèi)徑：</b></p><p><b>　　（10）</b></p><p><b>　　外徑：</b></p><p>　　D= D+d=10+2=12 （11）</p><p>

103、<b>　　間距：</b></p><p><b>　　（12）</b></p><p>　　取=1 （13）</p><p><b>　　節(jié)距：</b></p><p>　　t= +d=1+2=3 （14） </

104、p><p><b>　　螺旋升角：</b></p><p><b>　?。?5）</b></p><p>　　兩端各并緊一圈并磨平，則總?cè)?shù) </p><p>　　圈 （16）</p><p><b>　　彈簧絲展開長(zhǎng)度</

105、b></p><p><b>　?。?7）</b></p><p><b>　　自由高度</b></p><p><b>　?。?8）</b></p><p><b>　　驗(yàn)算穩(wěn)定性</b></p><p><b>

106、　?。?9）</b></p><p>　　不穩(wěn)定，所以要在彈簧內(nèi)部安裝導(dǎo)向桿，才能保證彈簧在壓縮時(shí)不會(huì)側(cè)彎。</p><p>　　4.3.2滑板二的設(shè)計(jì)</p><p>　　滑板二部分是屬于被測(cè)齒輪部分的工件。在設(shè)計(jì)中專門配備了為滿足不同直徑的被測(cè)齒輪而設(shè)計(jì)的三種規(guī)格芯棒。它們錐度部分一樣，都制成了錐度為1：20的公制錐度，直徑部分分別為φ40，φ80，

107、φ100毫米?？紤]到被測(cè)齒輪的孔徑是任意的，對(duì)于不同孔徑的齒輪將采用配襯套的方法來(lái)解決。對(duì)于厚度不同的齒輪采用厚度不同的墊圈，使標(biāo)準(zhǔn)齒輪與被測(cè)齒輪嚙合高度一致。</p><p>　　滑板二是在滑座的導(dǎo)軌上滑行的。為了很好的調(diào)節(jié)滑板二和滑座上導(dǎo)軌的間隙，所以在滑板二的一邊底部的側(cè)面設(shè)計(jì)一個(gè)梯形墊鐵[10]，用四個(gè)螺釘來(lái)調(diào)節(jié)墊鐵和滑板二的徑向位置。螺釘調(diào)節(jié)位置的原理和上面滾珠滑動(dòng)裝置的調(diào)節(jié)原理相同。墊鐵的長(zhǎng)度和滑板的

108、長(zhǎng)度一致。</p><p><b>　　1.三種芯棒的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在檢測(cè)中，芯棒上端用于安裝被測(cè)齒輪，下端與錐套過(guò)渡配合。根據(jù)工作情況應(yīng)要求芯棒耐磨，不易變形，故選用45鋼，并進(jìn)行表面淬火熱處理。本設(shè)計(jì)中使用的三種芯棒規(guī)格和技術(shù)要求如下圖4-10。</p><p><b>　　圖4-10 芯棒</b>

109、</p><p><b>　　2.滑臺(tái)二的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮到被測(cè)齒輪最大的直徑可達(dá)600毫米，所以從平穩(wěn)性考慮，要求滑臺(tái)二要有足夠的寬度?；_(tái)二要求不變形，并保證錐套在滑臺(tái)二上的正確位置。以滑臺(tái)二的上表面為基準(zhǔn)，要求φ240孔垂直上表面?；_(tái)二的內(nèi)孔也要和錐套間隙配合，并要滑臺(tái)二的底部中心軸線處加工一個(gè)長(zhǎng)槽，整體螺母將安裝在長(zhǎng)槽內(nèi)?；_(tái)二的上表面

110、要求的加工精度很高，滑臺(tái)二底部?jī)蓚?cè)面要在滑座上的燕尾槽上滑動(dòng)，其中一側(cè)還使用墊鐵調(diào)整滑座與滑臺(tái)二的間隙。故滑臺(tái)二的底部也要加工。滑臺(tái)二的規(guī)格圖見4-11。</p><p><b>　　圖4-11 滑臺(tái)二</b></p><p>　　3.傳遞運(yùn)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　為使滑板二在底座上平穩(wěn)的滑動(dòng)，采用絲桿螺母副來(lái)傳遞軸向運(yùn)動(dòng)。</

111、p><p><b>　　絲桿的選擇</b></p><p>　　絲桿材料選用45鋼，螺母的材料選用耐磨鑄鐵。根據(jù)被測(cè)齒輪最大的直徑是600毫米推算出滑板二作用在滑座上的最大的力為一噸。查《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版第一篇表1-12，滑座與滑板二的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1（材料名稱：鑄鐵—鑄鐵，有潤(rùn)滑劑）</p><p>　　故f=1000×10

112、×0.1=1000N （20）</p><p>　　根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第十章149頁(yè)公式（10-19）得 </p><p>　　由于采用整體式螺母，其磨損后不能調(diào)整間隙。許用壓強(qiáng)[p]=15MPa(鋼對(duì)鑄鐵，低速，人力驅(qū)動(dòng))</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　查

113、《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》第195頁(yè)，絲桿用于傳動(dòng)部分的牙型為梯形螺紋，其標(biāo)記為Tr30x10-7H,光桿末端設(shè)計(jì)成方型以便傳遞扭矩。所以設(shè)計(jì)絲桿規(guī)格如下圖4-12。</p><p>　　圖4-12 絲桿規(guī)格圖</p><p>　　相應(yīng)的整體螺母圖4-13。</p><p>　　圖4-13 整體螺母</p><p><b>　　圖4-14

114、 滑座</b></p><p>　　4.3.3滑座的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于在測(cè)量雙嚙中心距的時(shí)候?qū)蓚€(gè)齒輪的軸線的垂直度要求很高，所以要求底座的導(dǎo)軌面必須與水平面平行。并且導(dǎo)軌面要有很高的平面度?；粋?cè)用于固定滾珠滾動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)成一般平面。另一側(cè)設(shè)計(jì)成燕尾槽型導(dǎo)軌，并且對(duì)燕尾槽的形狀位置精度提出較高的要求。在滑座底部設(shè)計(jì)3個(gè)調(diào)整螺釘支撐整個(gè)滑座，隨時(shí)可以對(duì)滑座的水平位