测控课程设计-立式测长仪设计说明书

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1、大学课程设计说明书（论文）目录一、仪表工作原理及原理图…………………………………………1二、仪表用途…………………………………………………………2三、参数及特性计算…………………………………………………3四、结构说明及调整…………………………………………………5五、改进意见…………………………………………………………11六、心得体会…………………………………………………………11七、参考文献…………………………………………………………12~13~大学课程设计说明书（论文）一、仪表工作原理及原理图立式测长仪是一个精密玻璃刻线尺为标准，利用读数显微镜进行读数的一种高准确度量仪，用于对

2、长度、轴颈、球颈等外形尺寸进行绝对或相对测量。仪器工作原理如图1所示：图1：立式测长仪结构原理示意图注：1—底座2—工件3—测量头4—测量轴5、8—精密滚动轴承6—毫米刻度尺7—读数显微镜9—砝码10—~13~大学课程设计说明书（论文）钢带11—滚轮12—平衡锤13—缓冲油缸14—照明灯15—透镜底座1上放置被测工件2，通过测量轴4上的可换测量头3与被测工件进行接触测量。在精密滚动轴承5和8的支持下，测量轴4通过钢带10、滚轮11、平衡锤12和缓冲油缸13进行平稳的升降运动。砝码9用来调节测量力。图2：读数显微镜我视野测量轴的轴线上固定有毫米玻璃刻度尺6，其上有101条间隔为1m

3、m的刻线。光源14发出的光经过透镜15透过毫米玻璃刻度尺6，将毫米刻线影像投射到螺旋读数显微镜7进行读数。在读数显微镜7的视场中，应该可以看到三种刻线重合在一起：一种是毫米玻璃刻度尺6上的刻度，其间距为1mm；一种是目镜视野中间隔为0.1mm的刻度；一种是螺距为0.1mm的阿基米德螺旋双刻线，螺旋线里面圆周上刻有100格圆周刻度，对0.1mm的刻度进行100细分，因此每小格圆周刻度代表0.001mm。二、仪表用途~13~大学课程设计说明书（论文）测长仪是一种高效率的单坐标接触式长度测量仪器，主要用于精密零件及量具的内外尺寸测量。一起可进行绝对测量，也可借助量块或其他标准量具作相对

4、测量。还可以利用附件测量螺纹中径等。其中测量大尺寸的仪器（一般为测量1m以上）称为测长（仪）机。测长仪的读数方式有目读读数、投影屏读数以及数字显示读数。测长仪引起基准不同可分为：利用精密线纹尺或光栅尺作为基准件的仪器和利用光波干涉的干涉测长仪器两种。特别是激光技术的发展，出现了激光测长仪，是一起达到了更高的精度。测长仪可分为立式测长仪和卧式测长仪两种。本设计中立式测长仪是以一个精密玻璃刻度尺为标准，利用读数显微镜进行读数的一种高准确度量仪，用于对长度、轴径、球径等外形尺寸进行绝对或相对测量。三、参数及特性计算1、JDY-1型立式测长仪的设计方案JDY-1型立式测长仪的主要技术指标

5、见表1：表1：JDY-1型立式测长仪的主要技术指标项目名称数据技术数据毫米刻度尺长度、分度值长度100mm，分度值1mm侧微目镜的最小刻度值0.001mm测量范围：绝对测量法100mm测量范围：相对测量法250mm测量轴中心至立柱间的距离110mm测量力（0.75-2.5）N仪器外形尺寸950×480×240mm仪器重量约55kg精度指标测量主轴运动方向与工作台垂直度在100mm长度上不大于0.03mm测量主轴运动的直线度在100mm长度上不大于3µm螺旋双刻线回转的同轴度不大于±0.3µm0.1mm刻度尺和微米刻度尺的相对位置不大于±0.1µm微米刻度尺正反方相对准时的读数差不

6、大于0.3µm示值稳定性0.4µm测量误差（L——测量长度，单位：mm）±（1+L/100）µm~13~大学课程设计说明书（论文）2、本次设计的设计方案本次设计立式测长仪的主要技术指标见表2：表2：本次设计立式测长仪的主要技术指标项目名称数据技术数据毫米刻度尺长度、分度值长度100mm，分度值1mm侧微目镜的最小刻度值0.001mm测量范围：绝对测量法0-100mm测量轴总行程200mm测量轴中心至立柱间的距离110mm测量力（0.75-2）N仪器外形尺寸718.5×462×210mm仪器重量约85kg其他技术要求不加砝码时测量头匀速下降，测量头可停止在测量范围内的任意位置钢带强

7、度设计钢带连接测量轴和重锤，它受到的力等于这两个物体的重力，受力示意图如图5所示。图3：钢带强度设计粗略估算出P1和P2大致相等，。~13~大学课程设计说明书（论文）因此，在钢带任意一个截面上受力为。设计钢带宽度为b=10mm,材料为45号钢，许用正应力为。设钢带厚度为d,则应满足以下强度条件：由上计算，可设计钢带的厚度d=0.5mm钢带除了受到拉伸外还受到了弯曲，但是钢带厚度很小，弯曲后变形也很小，故该变形可忽略。下面验算钢带的刚度条件，由刚度计算公式可得其形变量小于测长仪的测