微动装置设计说明书

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1、武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书目录1.绪论12.设计理念1图1万能工具显微镜13.材料选择24.实验原理2图2齿轮杠杆微动装置原理图25.齿轮零件图4图3齿轮零件图4图4齿轮零件实物图56.加工工艺路线67.齿轮加工方法7图5齿轮插刀加工齿轮78.夹具选择8图6夹具示意图89.定位误差分析910.夹紧力大小的计算1011.总结与心得体会10参考文献：11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书齿轮—杠杆微动装置1.绪论日常生活中我们常用“失之毫厘，谬以千里”来形容一点点的错误可能会带

2、来很大的谬误，影响大局，告诫我们做事要注重细节。而在微动的世界里恰好相反，我们将细小的距离进行放大，来实现微动，因此装置就是个“放大器”。微动装置一般用于精确、微量地调节某一部件的相对位置，它们是构成精密机械和仪器的不可缺少的部分或重要部件。2.设计理念齿轮微动装置一般用于精确、微量地调节某一部件的相对位置，它们是构成精密机械和仪器的不可缺少的部分或重要部件。这次的设计我们想的是用于显微镜的作台的轴向微动，以实现高倍率物镜的精确调焦。图1万能工具显微镜11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书

3、3.材料选择我们的的设计主要包括有齿轮、弧形杠杆、顶杆，由于是运用于显微镜工作台的轴向微动，所以要求它的精度要高。而保证精度的主要是齿轮之间的传动。所以在选择齿轮材料的时候，必须要保证它的强度，以减少齿轮传动磨损造成的影响。故而，我们选择的齿轮材料是45号钢，弧形杠杆有齿轮，因此也选择45号钢。4.实验原理实验原理图如图2所示。图2齿轮杠杆微动装置原理图11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书原动部分是带有小齿轮（z1）的手柄轴A，转动手柄时，通过三级齿轮（z1，z2，z3，z4，z5）减速

4、，带动扇形齿轮（z6）的微小转动，再借助杠杆使顶杆C上下运动，因顶杆C离轴很近，而扇形齿轮直径很大，形成较大的杠杆比加之齿轮转动比很大（1:400以上），故微动手轮转动一个较大角度时，顶杆只做很小的上下直线运动。顶杆上升时，顶动工作台B的上下微动，工作台内有压缩弹簧，产生的推力通过顶杆使齿轮组保持单面啮合状态，从而可以消除齿轮副的间隙所产生的空回误差。因此微动手轮稍有转动时，将使载物台相当灵敏的上下移动。按最小转动惯量的原则分配传动比：i=100i12=z2/z1=2.5i34=z4/z3=4i5

5、6=z6/z5=10设计z1=z3=z5=20，则z2=z1×i12=50z4=z3×i34=80z6=z5×i56=200我们都知道，一对渐开线齿轮正确啮合的条件是两轮的模数和压力角分别相等。由于在齿轮杠杆微动装置中齿轮传递的转矩很小，齿轮的模数不用按照强度计算的方法确定。模数设计得m1=m2=1.0m3=m4=0.8m5=m6=1.011武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书齿轮分度圆直径:d=mzd1=20；d2=50；d3=16d4=64；d5=20；d6=200传动比i=（z2/z1

6、）（z3/z4）（z6/z5）=100杠杆传动比的计算:∆y1(a+b)=∆y2bi=∆y2/∆y1=（a+b）/b=（60+30）/30=35.齿轮零件图1）从动轴齿轮结构示意图图3齿轮零件图11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书2）从动轴齿轮的参数：模数m1齿数z20压力角20°精度等级8-7-7HK3）单齿轮的三维模拟示意图图4齿轮零件实物图11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书6.加工工艺路线1.下料，45号钢，2.毛坯锻造，自由锻3.钻孔4.正火，正火后韧性较好，有利于切

7、削加工5.粗车外圆及端面，留余1.5~2mm，6.钳工去毛刺7.上芯轴，精车外圆，端面至要求8.检验9.插齿，留余量0.07~0.1mm10.倒角11.钳工去毛刺12.剃齿至尺寸上限，（实现微细切削过程）13.齿部高频淬火14.插键槽15.磨内孔端面及齿部16.清洁17.总检入库。11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书7.齿轮加工方法本次设计，我们采用插齿的方法来加工齿轮。它的好处是被加工齿轮的模数和压力角等于插齿刀的模数和压力角，故用同一把插齿刀加工不同齿数的齿轮都能得到正确的啮合传动。

8、缺点是由于插齿刀加工齿轮时切削是不连续的，因而生产率低。图5为用齿轮插刀加工齿轮的原理。被切齿轮齿轮插刀图5齿轮插刀加工齿轮11武汉理工大学《仪器制造技术》课程设计说明书齿轮插刀的外形像一个具有刀刃的外齿轮。加工时，插刀沿轮坯的轴线方向做往复运动；同时插刀与轮坯以恒定的等角速度比做缓慢的回转运动，犹如一对真正的齿轮互相啮合传动一样，插刀刀刃在各个位置的包络线即为所切轮齿的渐开线齿形。由于这种加工方法是利用齿轮啮合原理，故若改变插刀与轮坯的传动比，用一把刀具可以加工出不同的齿数。又因