【正文】 —— 為螺母材料的許用 剪切 應(yīng)力 ， 單位為 MPa，見表 25； b —— 螺母凸緣的寬度 ， 單位為 mm， 15b? mm； D —— 螺母的外徑 ， 單位 為 mm， 40D? mm。 由公式（ 25）得 2 2 23 3 ( )acaTF TAW? ? ?? ? ? ? 275 2263 ( )154 539? ? ? ? MPa [ ] 235 5?? ? ? 47? MPa 通過上面計算可知， 本設(shè)計中的 絲杠滿足強(qiáng)度要求。430?? ,取 4?? ， 15v?? ； []? —— 絲杠 材料的許用應(yīng)力 ， 單位為 MPa， 見表 25。mm， 2 n( ) 75 ta n( 4 15 ) 22 622av dTF ??? ? ? ? ? ? ?N因此 ，校 核 絲杠強(qiáng)度時，應(yīng)根據(jù)第四強(qiáng)度理論求出危險截面的計算應(yīng)力 ca? 。 絲杠 的強(qiáng)度計算 絲杠 工作時承受軸向壓力（或拉力） aF 和扭矩 T 的作用。 21d? mm，小徑 39。 12 已知工作臺及工件最大重量為 500G? N。 表 23 絲杠螺母副材料的許用壓力值 絲杠 — 螺母的材料 滑動速度 (r/s) 許用壓力 (MPa) 鋼 — 青銅 ≤ 18～ 25 3～ 6 11～ 18 6～ 12 7～ 10 15 1～ 2 淬火鋼 — 青銅 6～ 12 10～ 13 鋼 — 鑄鐵 13～ 18 6～ 12 4～ 7 絲杠螺母副的摩擦系數(shù)見表 24。1d 為螺母的小徑， p 為螺距。 圖 23 絲杠螺母副 圖 24 絲杠螺母副的基本尺寸 圖中 2d 為絲杠螺母副的中徑， d 為絲杠的大徑， 1d 為絲杠的小徑， 11 39。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的壓力 P，使其小于材料的許用壓力 [P]。 10 耐磨性計算 滑動螺旋 副 的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關(guān)。在滾珠螺母體上裝有滾珠 循環(huán)裝置，有反相器，它構(gòu)成滾珠返回通道，使?jié)L珠在閉合同路中形成滾珠鏈的反復(fù)循環(huán)運(yùn)動。 /m 因為 ? ? []? ，所以滿足扭轉(zhuǎn)剛度要求。 工程上，習(xí)慣把 176。 此處取 [ ] ?? 176。 軸扭轉(zhuǎn)剛度的條件為： []??? []? 為軸每米長 允許扭轉(zhuǎn)角，對于精確傳動可取 [ ] ~ ? ? 176。 其計算公式為 ： pTlGI?? （ 23） 式中： T — 軸所受的扭矩 ， 單位為 N 由公式（ 22）得 33 65 5 4 . 9 0 . 0 0 9 3[ ] 3 0 1 0TTd ? ?? ? ??m 此軸有一個鍵槽和銷孔，軸徑增大 5~7%，即 (1 7 % ) 9 .3 9 .9 5d ? ? ? ?mm 由于本設(shè)計 中 所設(shè)計的軸的最小軸徑是 12mm， 故滿足扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度要求。 表 21 幾種常用的軸材料的 []T? 值 （ MPa） 軸的材料 Q235， 20 35 45 40Cr,35SiMn []T? 12~20 20~30 30~40 40~52 為 保險起見，本設(shè)計計算 []T? 取較小值，取 30MPa； T 取電機(jī)的最大 輸出 轉(zhuǎn)矩 m； TW — 軸的抗扭截面系數(shù) ，單位為 m3，對于圓軸 316T dW ??； d — 軸的直徑 ，單位為 m。 本設(shè)計 中 選用材料為 45 鋼的實心軸，最小軸徑 為 12d? mm。通常注意以下幾個方向： (1)考慮加工工藝所必須的結(jié)構(gòu)要素 (如中心孔螺 母退刀槽、砂輪越程槽等 ) (2)合理確定軸與零件之間的配合性質(zhì)，加工精度和表面粗糙度； (3)軸的類和直徑應(yīng)按 GB2822— 81 圓整為標(biāo)準(zhǔn)值； (4)確定各軸段長度時，應(yīng)盡可能的使結(jié)構(gòu)緊湊，同時要保證零 7 件所需要的滑動距離、裝配或調(diào)整所需空問，并注意轉(zhuǎn)動零件不得與其它零件相碰撞，與軸轂配裝的軸段長度，一般應(yīng)略小于輪轂 2～3mm，以保證軸向定位可靠； (5)除特殊要求者外，一般軸上所有零件都應(yīng)無過盈地到達(dá)配合的部位； (6)為便于導(dǎo)向和避免擦傷配合表面，軸的兩端及有盈配合的臺階處都應(yīng)制成倒角； (7)為減少加工 刀具種類和提高勞動生產(chǎn)率，軸上的倒角、圓角、鍵槽等應(yīng)盡可能取相同尺寸。直徑特大的軸可制成空心的。在一般工作溫度下，合金鋼和碳素鋼的彈性模量十分接近，故只為了提高軸的剛度而選用合金鋼是不合適 軸一般由軋制圓鋼或鍛件經(jīng)切削加工制造。一般機(jī)器中的軸多采用 3 4 50 等優(yōu)質(zhì)碳素鋼，尤以 45 號剛最為常用，對于受載較小或不太重要的軸，可用 Q235． A， Q275 等普通碳素鋼；對于受力較大，軸的尺寸受到限制，以 及某些有特殊要求的軸，可采用合會鋼。 軸的材料和毛坯 軸的材料種類很多，設(shè)計時主要根據(jù) 對軸的強(qiáng)度及剛度等 要求，以及實現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。 軸的設(shè)計應(yīng)滿足下列幾方面的要求：適當(dāng)?shù)倪x材、合理的結(jié)構(gòu)、足夠的強(qiáng)度、必要的剛度和振動穩(wěn)定性及良好的加工、裝配工藝性等。 根據(jù)幾何軸線形狀，軸可分為直軸、曲軸和軟軸。 (2)轉(zhuǎn)軸 既支承轉(zhuǎn)動零件又傳遞動力，即同時承受彎矩和轉(zhuǎn)矩。 根據(jù)受載情況，軸可分為： (1)心軸 只用于支承轉(zhuǎn)動零件，特點是只受彎矩作用而不承受轉(zhuǎn)矩。如 圖 21 所示，標(biāo)準(zhǔn)齒輪安裝在 主滑架的心 軸上，被測齒輪安裝在測量滑架的心軸上，在彈簧力的作用下，兩齒輪作無側(cè)隙嚙合運(yùn)動，由于被測齒輪存在加工誤差，兩齒輪在 嚙合過程中中心距會發(fā)生變化，通過測量兩齒輪中心距 a 的變化量 a? 來 5 測試被 測齒輪的徑向綜合誤差 iF? 。 4 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的改造設(shè)計 齒輪雙嚙儀的工作原理 齒輪雙嚙儀的工作原理簡圖如圖 21 所示。這種方法適應(yīng) 齒輪測量儀的發(fā)展方向，適應(yīng)我國的國情，具有一定的實際意義。目前其測量儀器主要是機(jī)械式的，人為因素影響很大，而且耗時費力。在今后的幾年中，我國大中型齒輪企業(yè)應(yīng)配備三坐標(biāo)測量機(jī)、齒輪測量中心和其他精密測量儀及配套完整的中心計量室，小型企業(yè)也要配備必要的精密測量儀器，從而保證我國齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量。因 此每個齒輪廠都應(yīng)該配備不同規(guī)格、精度的三坐標(biāo)測量儀。但對于技術(shù)要求很高而財力充裕的用戶，也可以考慮引進(jìn)國外齒輪測量中心。目前，齒輪、螺紋、花鍵測量儀器國內(nèi)成都工具研究所、哈量精密量儀廠等基本可滿足要求。在齒輪制造過程中必須對產(chǎn)品零件、部件和總成的要求質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢測和控制，因而先進(jìn)適用的測量技術(shù)和 儀器是必備的條件。 在測量儀器中，其中總成測試儀器、蝸輪付檢查儀約 10 余臺，變速箱總成試驗臺和驅(qū)動橋試驗臺全國不超過 50 臺。各類（機(jī)械、光電、數(shù)控）齒輪測量儀器 1000 余臺，其中齒輪測量中心 30 余臺，這些儀器的制造廠有國外的 MAAG、 Klingelnberg、 Hofler、 CarlMahr、 M＆ M 等公司，還有 TaylorHobsom、 CarlMahr、 Zeiss、 SIP 等公司的圓度儀、測長儀、光學(xué)分度頭、粗糙度儀、投影儀、萬工顯等各類測量儀器 500 余臺。為徹底改變我國齒輪行業(yè)零部件內(nèi)在質(zhì)量的落后狀況，必須重視和加強(qiáng)測試儀器和設(shè)備的發(fā)展。反過來 ,齒輪測量技術(shù)的發(fā)展也為齒輪精度理論 的應(yīng)用和齒輪標(biāo)準(zhǔn)的貫徹提供了技術(shù)支撐。第三種理論將齒輪看作彈性體 ,對齒廓進(jìn)行修形 ,“ 有意地 ” 引入誤差 ,用于補(bǔ)償輪齒承載后的彈性變形 ,從而獲取最佳動態(tài)性能 ,由此形成了齒輪動態(tài)精度的新概念。第一種理論將齒輪看作純幾何體 ,認(rèn)為齒輪是一些空間曲面的組合 ,任一曲面都 可由三維空間中點的坐標(biāo)來描述 ,實際曲面上點的位置和理論位置的偏差即為齒輪誤差。迄今 ,齒輪精度理論經(jīng)歷了齒輪誤差幾何學(xué)理論、齒輪誤差運(yùn)動學(xué)理論和齒輪誤差動力學(xué)理論的發(fā)展過程。 測量對象：圓柱齒輪（直徑 D≤200mm，模數(shù) ） 測量參數(shù)：齒輪徑向綜合誤差 技術(shù)指標(biāo)：分辨率： 齒輪檢測技術(shù)的發(fā)展 齒輪測量技術(shù)的發(fā)展歷程是以齒輪精度理論的發(fā)展為前提的。 關(guān)鍵詞 雙 面 嚙 合檢測 儀 齒輪徑向綜合誤差 步進(jìn)電機(jī) 電 渦流傳感器 全套圖紙，加 153893706 II Abstract Gear is one of the important ponents in the machine and instrument, which is often used transmit movement and power. As Gear is used very wide and has varied requirements, plex shape and geometric parameters, most of the manufacture and installation will have a certain degree of error, thus will affect the using quality. In order to meet the requirement of gear, it must be tested. The total posite radial error of gear has a great influence on gear transmission accuracy. It is an important index of gear for synthesis measurement. At present, the traditional gear runout error measuring system is timecost and hard to acquire higher precision. So it is meaningful and necessary to improve the traditional radial runout measuring system. Against disadvantages of the traditional gear double flank rolling tester instrument such as lower efficiency, higher error and etc, the traditional gear two flank testing instrument is improved by using the electric technology. The automation, numeralization for gear testing are realized and the testing efficiency, precision and reliability are increased. The improved double flank rolling tester is mainly made up of mechanical body parts, eddy current sensor, stepper motors and control circuits, and has the characteristics of small size, light weight, easy to operate, good stability and so on. III Key words ： double flank rolling tester the total posite radial error of gear stepper motors eddy current sensor 目 錄 摘 要 ......................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................... II 第 1 章 緒論 ............................................................................................................ 1 課題任務(wù) ...............................................................................