齒輪內部缺陷自動檢測裝置數字樣機設計
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齒輪內部缺陷自動檢測裝置數字樣機設計
目 錄
摘要 1
Abstract II
第1章 緒論 3
1.1 課題分析 3
第2章 數字樣機總體方案設計 4
2.1 檢測裝置總體方案設計 6
2.1.1系統運動方式的確定 9
2.1.2伺服系統的選擇 5
2.1.5設計方案的可行性分析 7
第3章 機械部分設計 8
3.1 步進電機的選用 8
3.1.1 步進電機的計算 8
3.1.2步進電機的選用 8
3.2 滾動導軌的設計與尺寸確定 9
3.2.1 滾珠導軌的選擇 10
3.2.2.滾動導軌的預緊 11
3.2.3.額定壽命的計算 11
3.2.4.載荷計算 12
3.2.5.滾動體確定 137
3.2.6 許用負荷驗算 18
3.2.7.滾動導軌的材料和熱處理 19
3.3 滾珠絲杠螺母副的設計與尺寸確定 14
3.3.1滾珠絲杠螺母副的選用 15
3.3.2滾珠絲杠螺母副的計算 16
3.3.3 滾珠絲杠螺母副的驗算 19
3.4變速機構中齒輪的設計 21
3.4.1 齒輪參數計算 21
結論 26
致謝 27
參考文獻 28
摘要
在工業化發展的今天，各種機械產品層出不窮，精度要求不斷提高。齒輪傳動作為傳動機構的重要組成部分，其精度高低直接影響產品質量。因此，提高齒輪傳動精度成為了提高產品質量的一種方法。齒輪傳動精度的高低主要受裝配精度、齒輪制造精度兩方面的影響
齒輪制造精度是由加工刀具來保證。而齒輪是加工齒輪的重要刀具，尤其是齒輪在加工各種齒輪的過程中得到了廣泛的應用。所以，對齒輪精度的分析檢測是非常有必要的。
關鍵詞 齒輪內部缺陷 檢查儀 齒輪
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 緒論
隨著國內工業化的飛速發展，如汽車制造業，航空航天工業、造船業、機械裝備制造業以及IT行業等的飛速發展，對各種工業產品的質量提出了更高的要求，特別是各行業生產設備。而衡量這些生產設備的質量的好壞最重要的一點就是其性能。性能的好壞主要又是由構成設備的零部件精度決定的。所以，對零部件精度的掌握在一定程度上就體現出了公司對產品質量把握，決定了公司的效益。
齒輪作為機械產品傳動機構的重要組成部分，對機械產品的性能有很重要的影響。所以，各大齒輪制造商在擴大齒輪產量、增加齒輪品種的同時，更加注重提高齒輪質量。
影響齒輪質量的因數很多，最直接的因數就是齒輪的加工刀具。齒輪是加工齒輪的重要刀具，尤其是齒輪在加工各種齒輪的過程中得到了廣泛的應用。因此，研究齒輪測量技術和研制相應的檢測儀器是非常必要的。
在早期的生產中，檢測齒輪加工刀具是否達到自己所希望的精度，通常用的是手動測量裝置。不僅檢測精度很難保證，而且工作效率低，越來越難滿足人們生產需要。隨著機械工業和電子信息技術的發展與融合，我們把傳感器、脈沖電機等電子設備與機械機構相結合得到了檢測更精確，工作效率更高的齒輪加工刀具誤差測量儀。
本設計主要是對零齒輪的齒輪內部缺陷進行檢測。由于在設計中采用了先進的機械電子技術，提高了設備檢測精度與生產效率。所以，我們相信本設計的產品一定會比早期的產品更適合工業化生產。
1.1 課題分析
（1） 系統功能
實現一定尺寸范圍內齒輪金屬零件自動超聲檢測的功能，重點實現各種型號小汽車變速箱齒輪的內部缺陷檢測。它可以發現齒輪中各種缺陷及缺陷的位置，按規范要求自動判別是否報廢或返修，并予以顯示。除了裝、卸料和更換探頭外，全部操作過程在計算機的控制下自動完成。
（2）被測工件：外徑>ф1000mm
（3）檢測要求的運動方式及運動參數：
1）運動方式：工件旋轉，探頭沿工件的徑向和軸向進給掃描；
2）工件轉速范圍為：5～60r/min；
3）進給速度：1~20mm/r(這里的每轉是指工件旋轉一周的進給量)。
（4）探頭可以定量手工調節入射角度，調節范圍為±100。
第2章 總體方案設計
2.1 檢測裝置總體方案設計
系統總體方案設計內容包括：
? 系統運動方式的確定。
? 伺服系統的選擇。
? 執行機構得結構及傳動方式的確定。
2.1.1系統運動方式的確定
數控系統按運動方式可分點位控制系統、點位直線系統、連續控制系統。點位控制系統是指被控制件由一點到另一點快速準確定位，卻不能在兩點之間工作的系統；點位直線系統是指被控制件沿平面內平行于導軌作直線工作的系統；連續控制系統是指被控制件沿平面內任何曲線都能工作的系統。點位控制系統造價低廉，適用于兩點之間快速點位的系統；連續控制系統造價高，適用于連續工作的系統；點位直線系統造價介于前兩者之間，適用于簡單直線運動。
由于齒輪齒形是直線，檢測齒輪內部缺陷只需沿直線運動，所以選擇點位直線控制系統。
2.1.2伺服系統的選擇
開環伺服系統在負荷不大時多采用功率步進電機作為伺服電機，開環控制系統由于沒有檢測反饋部件，因而不能糾正系統的傳動誤差，但開環系統結構簡單、調整維修容易、在速度和精度要求不太高的場合得到廣泛應用。
閉環伺服系統具有在設備移動部件上得檢測反饋元件來檢測實際位移量，能補償系統的傳動誤差。因而伺服控制精度高，閉環系統造價高、結構和調試較復雜，多用于精度要求高的場合。
此儀器屬于測量儀器，其分辨率為0.005mm，所測齒輪加工的齒輪精度：8級，所以采用閉環伺服系統
2.1.3執行機構的確定
為保證數控系統得傳動精度和工作平穩性。在設計機械傳動裝配時，通常采用低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜的阻尼比要求的傳動方式?？紤]以上幾點，本設計采用以下措施：
1、盡量采用低摩擦的傳動和導向元件。如采用滾珠絲杠螺母副，滾動導軌等。
致謝
本文主要闡述了齒輪檢測裝置設計。通過這次設計使我對齒輪加工過程產生了濃厚的興趣，同時，受我主修專業的影響，我已經習慣于設計帶來的一系列機遇與挑戰。
本篇論文雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個人智慧的產品，沒有導師的指引和贈予，沒有父母和朋友的幫助和支持，我在大學的學術成長肯定會大打折扣。當我打完畢業論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。我首先要感謝我的指導老師張文生老師，對我的構思以及論文的內容不厭其煩的進行多次指導和悉心指點，使我在完成論文的同時也深受啟發和教育。
再次由衷感謝答辯組的各位老師對學生的指導和教誨，我也在努力的積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會產生些許積極的價值！
參考文獻
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