武汉理工-微动装置课设说明书

(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。
1总体方案
1.1微动装置结构分析
1.2螺旋微动装置的用途
1.3螺旋微动的工作原理
2结构设计
2.1
螺杆的设计
2.2
挡块的设计
2.3
紧定螺钉的选用
2.4
螺母的设计
2.5
刻度套筒的设计
2.6
手轮的设计
2.7
螺钉的选用
2.8
机架的设计
3主要零件--螺杆的工艺
3.1零件工艺分析
3.2工艺流程
4小结
参考文献
螺旋微动装置设计
1
1.1
图1.1
如图1.1所示，这次设计的是一个 螺旋微动装置。图中，右侧是一个螺旋微 动装置，下方是机架，左侧是挡块。旋动右侧的螺旋微动装置，推进螺杆向左移 动；当右侧的螺旋微动装置往回旋转，螺杆向右缩回。
整个装置结构简单，操作便捷，传动误差小，控制精度高，具有很高的实用 价值。
螺纹行成螺旋副，实现精度传导，内螺纹选用M12X1,根据普通螺纹直径与螺距
标准组合系列表，外螺纹选用M20X1.5.外螺纹与机架内螺纹形成紧密配合，以
固定螺母，为了连接紧固，在螺母上设计一个圆周肩，肩高为5mm肩宽为8mm
肩的左右端面与内螺纹退刀槽两端面的水平距离分别设计为2mm和4mm以保证
3
足够的强度及刚度。螺母下端钻有直径为8mm长度为5mm勺光孔，其与螺杆配
合，实现对螺杆的精确导向作用。
2.4.2
螺母采用铸造成型，采用切削进行加工。圆周肩的右端面与机架结合，通过
挡块受力很小，对强度及刚度没有要求,
2.3
GB/T71-2000M3X5螺钉的确定，决定了挡块侧面的螺纹孔的大径大小,
与螺钉大径大致相同，为3mm在普通螺纹直径与螺距标准的组合系列表中，选 用螺距为0.5mm的螺纹，因此该处螺纹标记为M3X 0.5。
2.4
2.4.1
螺母总长为80mm外螺纹长度为46mm内螺纹长度为50mm内螺纹与螺杆
2.1.3
螺杆的材料选择9Mn2V合金钢，其进行的热处理为：淬火并低温回火。该材 料的耐磨性高，有较好的尺寸稳定性，适用于精密螺旋传动。
2.2
2.1.1
块中心钻有基本尺寸为8mm的通孔。
2.1.2
挡块利用锻造成型，用切削进行加工，通孔圆柱表面及两端面用Ra6.3,其
余为用不去除材料的方法获得。
2.1.3
2
2.1
2.1.1
螺杆的总长设计为155mm查询常用螺纹的用途和特征表可知， 普通螺纹应 用最广泛，生产成本低，其细牙螺纹适用于轴向微调机构，因此，螺杆上的螺纹 选用普通螺纹；为了工作中传导能够平稳精确，旋合长度需要足够长，所以螺纹
的设计长度为50mm根据普通螺纹直径与螺距标准组合列表，选用螺纹M12X1
课程设计任务书
专业班级:
指导教师:
工作单位:
仪器仪表机构零件及工艺课程设计
微动装置设计
初始条件:
微动装置是仪器仪表中的一个重要部件，一般用于精确、微量地调节某一部件的相对位置。设计中
要求微调装置有示数装置，以表示调节的数量，微调方式、微调量、示数方式自定，并要求综合考虑装 置的工艺性。
要求完成的主要任务：
1.2
螺旋微动装置既可以用于对未消量的精确测量，也可以用于对微小移动量的 控制。前者的实际利用例子有 螺旋测微器，后者的实际利用例子是 机床上对刀具 的微量移动的控制，以切削得到尺寸精确的零件
1.3
螺旋微动装置由螺杆、螺母、挡块、微动手轮、刻度套筒 等组成。整个装置 固定在机架上。旋转微动手轮时，螺杆前后移动。
螺杆右端长度设计为20mm勺圆柱，为了对螺杆的行程进行限制，应该使圆柱直
径大于螺杆式螺纹的大径，圆柱直径设计为16mm
2.1.2
螺杆的右边圆柱表面粗糙度采用Ra3.2，以使螺杆与螺母光滑精密配合，实
2
现对螺杆的精确导向；螺杆右端的圆柱体，其右端面与手轮通过螺钉紧固连接, 为了使连接牢固，采用Ra0.5的表面粗糙度。
械和仪器的不可缺少的部分或重要的部件。常见的微动装置的结构形式有螺旋---微动、螺
旋---斜面微动、螺旋---杠杆微动、螺旋---齿轮微动、弹性微动等。如：显微镜中，调节物 体相对物镜的距离，使物象在视场中清晰，便于观察；在仪器的读数系统中，调整刻度尺 的零位，如在万能测长仪中，用摩擦微动装置调整刻度尺的零位；还可用于仪器工作台的 微调，如万能工具显微镜中工作台的微调装置。
微动装置性能的好坏，在一定程度上影响精密机械的精度和操作性能。因此，对微动 装置的基本要求是:
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。
传动灵活、平稳，无空回产生。
工作可靠，调整好的位置应保持稳定。
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。
1.课程设计内容：
（1）确定微动装置的结构形式：螺旋---微动、螺旋---斜面微动、螺旋---杠杆微动、螺旋---齿轮微动、
弹性微动及其它。
计算微动量。采用不同的结构形式有不同的计算方法，必须根据所采用的结构形式用相 系主任（或责任教师）签名:
、八 、
微动装置一般用于精确、微量地调节某一部件的相对位置，它们常常是构成精密机
1.3.2
△S=P/N
式中，P为螺杆的螺距，N为手轮上刻度的个数。
本次设计中，选取螺距P为1mm勺螺纹，手轮上的刻度个数N为100，则该
微动装置的精度ASrP/N=1mm/100=0.01mm
该装置的最小微动量Smin必须小于其精度aS。
1.3.3
该微动装置实现的是精度传导，不是传递动力，其各个零件受力均非常小, 各零件尺寸大小适中选取即可，无需对其进行强度及刚度的校核， 可省略不必要 的、复杂的计算。
1.3.1
螺旋微动装置的最小微动量Smin为
Smin=P(△©/360°)
式中P为螺杆的螺距;
△©为人手的灵敏度，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©15-©60mm时，△©为1°-1/4°。手轮的直 径大，灵敏度也高些。
由上面的式子可知，要想进一步提高螺旋微动装置的灵敏度， 可以增大手轮 和减小螺距。但手轮太大不仅使微动装置的空间体积增大， 而且由于操作不灵便 反而使灵敏度降低。若螺距太小，则加工难度太大，使用时也容易磨损。也正是 这些原因，本次设计采用了螺旋装置，来提高微动装置的灵敏度。