第9章-仪器常用装置ppt课件.ppt

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1、第九章仪器常用装置9.1概述仪器常用装置包括有微动装置、锁紧装置、示数装置和隔振器等微动装置是精密仪器中使某一部件在一定范围内，产生平稳和微量移动的装置。9.2微动装置当前随着科学技术的迅速发展，尤其是在微电子、生物、材料等学科中高科技的要求，对于制造及加工工艺的需求已日益提高，仪器的精度及灵敏度要求要越来越高。可靠的微位移装置用来解决此类的问题需求，然而普通的机械式的位移装置如：螺旋、螺旋斜面、齿轮杠杆、蜗轮与凸轮等微动装置已远远不能适应上述要求，近年来机电式的微位移装置如压电陶瓷式、电磁式等微动装置也日益发展起来，并大量应用于各种精密测试机定位装置中。9

2、.2微动装置9.2.1、设计时应满足的基本要求1)应有足够的灵敏度，使微动装置的最小位移量能满足精密机械的使用要求。2)传动灵活、平稳，无空回产生。3)工作可靠，调整好的位置应保持稳定。4)若微动装置包括在仪器的读数系统中，则要求微动手轮的转动角度与直线微动（或角度微动）的位移量成正比。5)微动手轮应布置得当，操作方便。6)要有良好的工艺性，并经久耐用。根据微动装置的机理可分为两类——机械式：螺旋、螺旋斜面、齿轮杠杆、蜗轮与凸轮等微动装置机电式：压电陶瓷、电磁式、电热伸缩式9.2.2、常用机械式微动装置1.螺旋微动装置图9.1万能工具显微镜微动装置结构简单，

3、制造较方便，应用广泛最小微动量SminΔφ——人手的灵敏度，即人手轻微旋转手轮一下，手轮的最小转角。在良好的工作条件下，当手轮的直径为φ15~φ60mm时，Δφ为1º~1/4º。手轮的直径大，灵敏度也高些。9.2微动装置螺旋微动装置的改进一压力弹簧用来消除空回9.2微动装置差动螺旋装置1优点：提高灵敏度螺杆1A、B两段螺纹的螺距分别为P1、P2螺旋微动装置的改进二提高灵敏度减小轴向尺寸9.2微动装置差动螺旋装置2零件2的外螺纹和内螺纹的螺距分别为P1、P22.螺旋—斜面微动装置当螺杆1转动时，可使标准斜面推动工作台6移动，其运动关系为：实例1：2.螺旋—斜面

4、微动装置螺旋测微器移动距离时，被检测微计2的测杆位移量为S´=精度要求较高9.2微动装置若使tanα=1/50，微分筒转动一格，使测微螺杆轴向位移0.01mm则：S´=0.01mm×1/50=0.0002mm要求S´与α严格成正比例的关系，因此对α和斜面精度要求高。实例2：3.螺旋—杠杆微动装置9.2微动装置3.螺旋—杠杆微动装置设摆动杆臂长L=102mm，测微螺杆的螺距P=0.3mm，试计算读数手轮的分度值。解：螺杆转动一圈时，沿轴向移动一个螺距P=0.3mm，则摆动杆9对原始位置偏转α角α≈10′即读数套筒的分度值为10′将读数手轮一周分为60格，由于读

5、数手轮转动一圈时为10′，因而在转动一格时将等于10″。读数手轮的分度值就为10″。微动装置的全读数，等于读数手轮的整转数加上读数手轮转动的分度值。9.2微动装置4.齿轮—杠杆微动装置用于显微镜工作台的轴向微动，以实现高倍率物镜的精确调焦。原动部分是带有小齿轮（z1）的手柄轴1，转动手柄时，通过三级齿轮减速，带动扇形齿轮（z6）的微小转动，再通过杠杆机构将扇形齿轮的微小转动，变为工作台2的上下微动。工作台内的压缩弹簧所产生的推力，可用以消除齿轮副的间隙所产生的空回误差。9.2微动装置5.摩擦微动装置万能测长仪中，应用摩擦微动装置移动刻度标尺，使其能精确对准零

6、刻度点。轴2与测量轴1之间产生摩擦力，使测量轴1移动，实现刻度标尺的微动，达到精确调整零位的目的补：机械式微位移机构在精密仪器中的应用1-马达2-丝杆3-螺母4-滑槽5-滑轮6-球心转轴7-被测元件8-工作台当马达转动时，使球面7绕球心6转动，其每个采样点的转角：由上式可见，当R=25mm时，转角a约为0.001°。一般步进电机直接驱动不能达到如此小的转角，而利用上述的微动机构却可以达到如此小的转角，它具有较大的传动比，其原理如下：当马达1驱动丝杆转动，该丝杆螺母系统是以丝杆2固定并转动，螺母3移动的传动机构。螺母3在滑槽4中移动，螺母上装有滑轮5，滑槽与转

7、轴为一体，因而当滑轮5在滑槽4中的运功时，带动工作台8绕转轴中心点转动，样品7置于工作台上，使样品的球心与转轴重合，就可以进行球面扫描。转轴至丝杆的中心距离为L，被测球面的半径为R，取R小于L，其杠杆缩小比为R/L，当马达转角时丝杆移动量x,则可得到采样长度l为：该机构的传动比为：，式中为扫描时球面转角，当转时，即x=t,取L=45mm,t=0.75mm。可得i约为377。该机构结构简单，紧凑，在加工装调中只要丝杆加工精度保证，轴定中性好，测量时就比较稳定、可靠，可以满足超光滑表面粗糙度测试的要求。9.3锁紧装置1、设计时应满足的基本要求（1）锁紧时，被锁部

8、件的正确位置不被破坏。（2）锁紧后的工作过程中，被锁