齿轮内部缺陷自动检测装置数字样机设计
29页 11000字数+论文说明书+任务书+6张CAD图纸【详情如下】
丝杠组件.dwg
任务书.doc
外文文献翻译--齿轮的特点和作用.doc
工作台零件.dwg
箱体.dwg
纵向进给.dwg
零件立柱.dwg
齿轮内部缺陷自动检测装置数字样机装配图.dwg
齿轮内部缺陷自动检测装置数字样机设计开题报告.doc
齿轮内部缺陷自动检测装置数字样机设计论文.doc
齿轮内部缺陷自动检测装置数字样机设计
目 录
摘要 1
Abstract II
第1章 绪论 3
1.1 课题分析 3
第2章 数字样机总体方案设计 4
2.1 检测装置总体方案设计 6
2.1.1系统运动方式的确定 9
2.1.2伺服系统的选择 5
2.1.5设计方案的可行性分析 7
第3章 机械部分设计 8
3.1 步进电机的选用 8
3.1.1 步进电机的计算 8
3.1.2步进电机的选用 8
3.2 滚动导轨的设计与尺寸确定 9
3.2.1 滚珠导轨的选择 10
3.2.2.滚动导轨的预紧 11
3.2.3.额定寿命的计算 11
3.2.4.载荷计算 12
3.2.5.滚动体确定 137
3.2.6 许用负荷验算 18
3.2.7.滚动导轨的材料和热处理 19
3.3 滚珠丝杠螺母副的设计与尺寸确定 14
3.3.1滚珠丝杠螺母副的选用 15
3.3.2滚珠丝杠螺母副的计算 16
3.3.3 滚珠丝杠螺母副的验算 19
3.4变速机构中齿轮的设计 21
3.4.1 齿轮参数计算 21
结论 26
致谢 27
参考文献 28
摘要
在工业化发展的今天，各种机械产品层出不穷，精度要求不断提高。齿轮传动作为传动机构的重要组成部分，其精度高低直接影响产品质量。因此，提高齿轮传动精度成为了提高产品质量的一种方法。齿轮传动精度的高低主要受装配精度、齿轮制造精度两方面的影响
齿轮制造精度是由加工刀具来保证。而齿轮是加工齿轮的重要刀具，尤其是齿轮在加工各种齿轮的过程中得到了广泛的应用。所以，对齿轮精度的分析检测是非常有必要的。
关键词 齿轮内部缺陷 检查仪 齿轮
Abstract
In industrialized development today, endless variety of mechanical products, the accuracy improved. Gear drive as a major component of its accuracy will directly affect the quality of products. Therefore, improving the precision gear drive into improving the quality of products of a rational design. Precision Gear mainly by the level of two aspects : the assembly of precision,
the gear manufacturing precision.
Gear manufacturing precision machining tool is to be guaranteed. And Hob processing gear is an important tool, Archimedes is particularly Hob in the processing of various gear the process to be widely used. Therefore, Archimedes Hob accuracy of detection is very necessary.
Keywords profile error Tester Gear
第1章 绪论
随着国内工业化的飞速发展，如汽车制造业，航空航天工业、造船业、机械装备制造业以及IT行业等的飞速发展，对各种工业产品的质量提出了更高的要求，特别是各行业生产设备。而衡量这些生产设备的质量的好坏最重要的一点就是其性能。性能的好坏主要又是由构成设备的零部件精度决定的。所以，对零部件精度的掌握在一定程度上就体现出了公司对产品质量把握，决定了公司的效益。
齿轮作为机械产品传动机构的重要组成部分，对机械产品的性能有很重要的影响。所以，各大齿轮制造商在扩大齿轮产量、增加齿轮品种的同时，更加注重提高齿轮质量。
影响齿轮质量的因数很多，最直接的因数就是齿轮的加工刀具。齿轮是加工齿轮的重要刀具，尤其是齿轮在加工各种齿轮的过程中得到了广泛的应用。因此，研究齿轮测量技术和研制相应的检测仪器是非常必要的。
在早期的生产中，检测齿轮加工刀具是否达到自己所希望的精度，通常用的是手动测量装置。不仅检测精度很难保证，而且工作效率低，越来越难满足人们生产需要。随着机械工业和电子信息技术的发展与融合，我们把传感器、脉冲电机等电子设备与机械机构相结合得到了检测更精确，工作效率更高的齿轮加工刀具误差测量仪。
本设计主要是对零齿轮的齿轮内部缺陷进行检测。由于在设计中采用了先进的机械电子技术，提高了设备检测精度与生产效率。所以，我们相信本设计的产品一定会比早期的产品更适合工业化生产。
1.1 课题分析
（1） 系统功能
实现一定尺寸范围内齿轮金属零件自动超声检测的功能，重点实现各种型号小汽车变速箱齿轮的内部缺陷检测。它可以发现齿轮中各种缺陷及缺陷的位置，按规范要求自动判别是否报废或返修，并予以显示。除了装、卸料和更换探头外，全部操作过程在计算机的控制下自动完成。
（2）被测工件：外径>ф1000mm
（3）检测要求的运动方式及运动参数：
1）运动方式：工件旋转，探头沿工件的径向和轴向进给扫描；
2）工件转速范围为：5～60r/min；
3）进给速度：1~20mm/r(这里的每转是指工件旋转一周的进给量)。
（4）探头可以定量手工调节入射角度，调节范围为±100。
第2章 总体方案设计
2.1 检测装置总体方案设计
系统总体方案设计内容包括：
? 系统运动方式的确定。
? 伺服系统的选择。
? 执行机构得结构及传动方式的确定。
2.1.1系统运动方式的确定
数控系统按运动方式可分点位控制系统、点位直线系统、连续控制系统。点位控制系统是指被控制件由一点到另一点快速准确定位，却不能在两点之间工作的系统；点位直线系统是指被控制件沿平面内平行于导轨作直线工作的系统；连续控制系统是指被控制件沿平面内任何曲线都能工作的系统。点位控制系统造价低廉，适用于两点之间快速点位的系统；连续控制系统造价高，适用于连续工作的系统；点位直线系统造价介于前两者之间，适用于简单直线运动。
由于齿轮齿形是直线，检测齿轮内部缺陷只需沿直线运动，所以选择点位直线控制系统。
2.1.2伺服系统的选择
开环伺服系统在负荷不大时多采用功率步进电机作为伺服电机，开环控制系统由于没有检测反馈部件，因而不能纠正系统的传动误差，但开环系统结构简单、调整维修容易、在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用。
闭环伺服系统具有在设备移动部件上得检测反馈元件来检测实际位移量，能补偿系统的传动误差。因而伺服控制精度高，闭环系统造价高、结构和调试较复杂，多用于精度要求高的场合。
此仪器属于测量仪器，其分辨率为0.005mm，所测齿轮加工的齿轮精度：8级，所以采用闭环伺服系统
2.1.3执行机构的确定
为保证数控系统得传动精度和工作平稳性。在设计机械传动装配时，通常采用低摩擦、低惯量、高刚度、无间隙、高谐振以及有适宜的阻尼比要求的传动方式。考虑以上几点，本设计采用以下措施：
1、尽量采用低摩擦的传动和导向元件。如采用滚珠丝杠螺母副，滚动导轨等。
致谢
本文主要阐述了齿轮检测装置设计。通过这次设计使我对齿轮加工过程产生了浓厚的兴趣，同时，受我主修专业的影响，我已经习惯于设计带来的一系列机遇与挑战。
本篇论文虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有导师的指引和赠予，没有父母和朋友的帮助和支持，我在大学的学术成长肯定会大打折扣。当我打完毕业论文的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的指导老师张文生老师，对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行多次指导和悉心指点，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。
再次由衷感谢答辩组的各位老师对学生的指导和教诲，我也在努力的积蓄着力量，尽自己的微薄之力回报母校的培育之情，争取使自己的人生对社会产生些许积极的价值！
参考文献
1 孙桓，陈作模.机械原理.第六版.高等教育出版社.2001
2 李柱，徐振高、蒋向前.互换性与测量技术.高等教育出版社.2004
3 濮良贵,纪名刚.机械设计.第七版.高等教育出版社.2001
4 西安交通大学，乐兑谦.金属切削刀具.第二版.机械工业出版社.2004
5 杜君文.机械制造技术装备及设计.天津大学出版社.2004
6 张萍.齿轮齿形检测技术探析.北京工业职业技术学院学报.2005，4
7 张树森，王成俊,隋新，方森松.齿轮重磨齿轮内部缺陷的研究.阜新矿业学院学报.1994，7
8 傅耀先.滚齿时必然产生的几种误差.工具技术.2000，第29卷：6-10
9 赵仲生,赵一丁,林其骏,方素平.齿轮测量机数控系统的开发.机械科学与技术.1995年第1期
10 金光哲.3203型齿形齿向测量仪.测量与设备.2002，第11卷：32-33
11 王建华.齿侧面整体误差及测量.西安工业学院学报.1995，3
12 任凤国,杨春生.齿轮齿形检测方法分析.煤矿机械.2001年第10期
13 卢春霞.偏心齿轮齿轮内部缺陷的测量.西安工业学院学报.1999，第19卷：71-74
14 经挺度.汽车工业中齿轮精度的检测及其测量仪器.工具技术.2003，第28卷：29-32
15 杨新建.航空发动机渐开线圆柱齿轮工艺设计.西北工业大学硕士论文.2000，27-44
16 刘成雁.圆柱齿轮加工误差分析及改进途径.建设机械技术与管理.2004，第5期：29-30
17 吴祖育，秦鹏飞.数控机床.第三版.上海科技出版社.2000，1
18 邓星钟.电机传动控制.第三版.华中科技大学出版社.2000，6
19 机械设计手册.新版.机械工业出版社.2005.10
20 实用机床手册.辽宁科学技术出版社.1999：1页-1262页
21 史恩秀，田晓虹，李永堂.渐开线圆柱齿轮齿轮内部缺陷的测量与计算.太原重型机械学院院报.2000，3
22 杨 昆.用CNC齿轮测量中心实现误差项目的连续测量.西安工业学院报.