某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)
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三角底架dwg
三角底架測(cè)量儀dwg
任務(wù)書doc
開題要求doc
彈簧dwg
旋轉(zhuǎn)柱dwg
某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)開題報(bào)告doc
某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)論文（軍用彈殼彈筒）doc
框架dwg
梁架式測(cè)量儀裝配圖dwg
橫桿dwg
測(cè)量尺dwg
電動(dòng)推桿dwg
某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)裝置的設(shè)計(jì)
目錄
第一章 概述1
一 課題的來源及意義1
１． 課題的來源1
２． 研究的意義1
二 課題設(shè)計(jì)的技術(shù)要求2
１． 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備安裝的技術(shù)要求2
２． 課題設(shè)計(jì)的總體要求3
第二章 基于不同要求兩種方案的設(shè)計(jì)5
一 手工檢測(cè)裝置總體設(shè)計(jì)的方案5
１． 方案結(jié)構(gòu)圖5
２． 檢測(cè)作業(yè)說明6
二 自動(dòng)檢測(cè)裝置總體方案的設(shè)計(jì)6
１． 方案結(jié)構(gòu)圖6
２． 檢測(cè)作業(yè)說明7
第三章 三角底架檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)8
一 三角架式檢測(cè)裝置的組成8
二 各部件的設(shè)計(jì)8
１． 三角底架的設(shè)計(jì)8
２． 旋轉(zhuǎn)柱的設(shè)計(jì)10
３． 橫桿的設(shè)計(jì)11
４． 框架的設(shè)計(jì)12
５． 測(cè)量尺的設(shè)計(jì)13
６． 鎖緊螺釘14
７． 數(shù)顯裝置14
第四章 梁架式檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)15
一 梁架式測(cè)量裝置的組成15
二 各部件的設(shè)計(jì)15
１． 梁架的設(shè)計(jì)15
２． 彈簧的設(shè)計(jì)17
３ 橫桿的設(shè)計(jì)19
４ 測(cè)量尺的設(shè)計(jì)20
５ 滾花不脫出螺釘21
６ DG型電動(dòng)推桿21
７ 位移傳感器22
第五章 結(jié)果與分析23
一 三角架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)23
二 梁架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)24
三 對(duì)比與分析25
結(jié)論26
謝辭28
參考文獻(xiàn)29
摘要
某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)在這里有兩種方案，第一種方案是根據(jù)游標(biāo)卡尺的原理設(shè)計(jì)的，第二種方案是根據(jù)當(dāng)三點(diǎn)呈一線的時(shí)候，如果有一點(diǎn)凹下去的話，那么這個(gè)距離就是所要檢測(cè)的距離。經(jīng)過對(duì)兩種方案的對(duì)比，得出，第一種方案在滿足精度要求下，成本比較低，手工作業(yè)，適用于少量的檢測(cè)；第二種方案自動(dòng)化程度較高，適合與大批量的檢測(cè)，并可作為工藝檢測(cè)，流水線作業(yè)。
關(guān)鍵詞：垂直距離、測(cè)量、安全運(yùn)行、精度。
Abstract
Measure the vertical distances between the upper surface of resilience bearing and upper surface of lower heart plates can avoid the train from turn over when the train is driving in a snake route with a high speed There are two kinds of schemes here, the first kind of scheme was designed according to the principle of the vernier caliperthe second scheme is according to the principle when three points arrange in a lineif one of the point sink down when those three points stand in a line,the distances between them is wanted contrast these two kinds of schemes, the cost of the first kind of scheme is lower under the requirement of meeting the accuracy,so it is suitable for handicraft operate and small amount of examine; The automatic intensity of second kind of scheme is relatively high,so it suitable for detection in enormous quantities and can be used as a craft measurement, the homework of assembly line
Keyword: Vertical distance, measures, the safe operation, precision
第一章 概述
一課題的來源及研究的意義
1課題的來源
國內(nèi)各公司大都采用標(biāo)準(zhǔn)量具( 如游標(biāo)卡尺) 對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行人工測(cè)量， 但用這種 傳統(tǒng)的測(cè)量方法不僅測(cè)量精度低，而且只能測(cè)得有限的幾個(gè)尺寸，其測(cè)量結(jié)果并不能完全描情況。因此需要設(shè)計(jì)高精度的專用測(cè)量機(jī) 對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。
我們做畢業(yè)設(shè)計(jì),時(shí)間和能力都很有限,太大的課題,我們無法完成,如果課題太小,又不能達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,這個(gè)問題也是整個(gè)合作過程的基礎(chǔ)在接洽會(huì)上,科路研究所的古所長,業(yè)務(wù)部主任以及兩位技術(shù)人員等出席了會(huì)議,其間帶隊(duì)老師和他們作了詳細(xì)的商談研究所的工作人員也向我們?cè)儐柫艘恍﹩栴},專業(yè)狀況和經(jīng)歷等等商談中,工作人員將科路的資料發(fā)的我們手中,上面是其產(chǎn)品的詳細(xì)介紹,包括技術(shù)數(shù)據(jù)等相當(dāng)全面
在科路研究所了解了一些測(cè)量儀器后,我們來到的車輛段來接觸我們具體的設(shè)計(jì)課題雖然我們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中接觸了測(cè)量儀器,如千分尺,游標(biāo)卡尺,螺旋測(cè)微器等,但其原理我們還是不大了解的
在機(jī)器制造業(yè)和儀器制造業(yè)中用來測(cè)量或檢驗(yàn)工件各尺寸參數(shù)的器具有測(cè)量和計(jì)量儀器其中量具是指那些能直接表示出長度的單位,界限,以及簡單的計(jì)量用具,例如角尺,量規(guī),卡尺,千分尺等而計(jì)量儀器是利用機(jī)械,光學(xué),氣動(dòng),電動(dòng)或其他原理將長度單位放大或縮小的測(cè)量器具,例如百分表,光較儀,電感式冊(cè)微儀等
在測(cè)量的過程中,不論是被測(cè)物還是測(cè)量儀器都存在不確定度,那就要求量具的不確定度是被測(cè)量物的1/3-1/10,當(dāng)然,如果你所設(shè)計(jì)的不確定度之比在1/3-1/10,如何證明你的設(shè)計(jì)也是需要考慮的
根據(jù)鐵道部426號(hào)文件的要求以及車輛段的需求,我們初步確定了一些課題這些項(xiàng)目選自車輛段目前需要處理的問題帶隊(duì)老師根據(jù)我們目前的能力為我們選定了四個(gè)題目,分別為:罐體水壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備,彈性某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)樣板,前蓋后擋檢測(cè)樣板,鉤舌綜合檢測(cè)樣板而我得到的題目是彈性某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)
2研究的意義
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)交通工具的要求也越來越高，在這個(gè)時(shí)代的打背景下，國家鐵道部不斷對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行提速，那么這樣對(duì)測(cè)量設(shè)備上的各個(gè)組成構(gòu)建的要求也就非常的嚴(yán)格了，特別是對(duì)其尺寸的檢測(cè)是必不可少的，因?yàn)橐坏﹤€(gè)別組件出了什么問題的話，在測(cè)量設(shè)備高速行駛的時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。
當(dāng)測(cè)量設(shè)備轉(zhuǎn)彎或走“蛇”字形路線時(shí),下心盤承受車的重量,彈性旁承則起到緩沖作用,防止車體發(fā)生側(cè)翻,如何來測(cè)量某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離呢,到目前來說還沒有什么好的方法,就車輛段的檢測(cè)方法來說,他們也只是估計(jì)個(gè)大概,并沒有精確的檢測(cè)到其精確值,這樣就導(dǎo)致了如果沒有達(dá)到要求的話,就得把轉(zhuǎn)向架重新拆卸下來進(jìn)行調(diào)整,才不至于對(duì)測(cè)量設(shè)備的行駛安全造成危害這樣即浪費(fèi)了大量的時(shí)間,又對(duì)大大降低了檢測(cè)的效率在這個(gè)方面并不是很難,而是以前沒有對(duì)這方面的要求 根據(jù)國家鐵道部426號(hào)文件和車輛段的有關(guān)要求來設(shè)計(jì)某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離的監(jiān)測(cè)裝置。某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離是否符合有關(guān)要求直接關(guān)系到列車再走“蛇”字形路線時(shí)的安全問題。如果它們之間的距離達(dá)不到要求，則列車在走“蛇”型路線的時(shí)候很可能發(fā)生側(cè)翻。這些情況會(huì)給國家和人民造成不可估量的損失。而目前國內(nèi)有關(guān)部門對(duì)此項(xiàng)的檢測(cè)還沒有完善，甚至連專門的測(cè)量工具都沒有，我們?cè)谲囕v段所了解的大致情況是工人師傅們用普通的直尺測(cè)量，這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間，工作效率低。而且精度遠(yuǎn)達(dá)不到有關(guān)規(guī)定。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，列車也在不斷的提速，那么列車在運(yùn)行時(shí)的安全問題的解決就更加要跟上時(shí)代的步伐，列車的設(shè)計(jì)固然重要，然而列車各個(gè)方面的檢測(cè)也是必不可少的內(nèi)容，其檢測(cè)儀器也需要跟上時(shí)代的要求，就是要求能夠方便而且準(zhǔn)確的測(cè)出想要的數(shù)據(jù)來?；谏鲜銮闆r設(shè)計(jì)出了三角底式彈性旁承上平面魚蝦新盤上平面的垂直距離檢測(cè)裝置。
結(jié)論
大學(xué)四年轉(zhuǎn)眼間即將過去，不知不覺四年時(shí)光象流水一樣?xùn)|去，而在這四年里我們究竟學(xué)到了什么？學(xué)的怎么樣？哪些知識(shí)掌握的不夠牢固？這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)為我們提供了一次很好的自我檢驗(yàn)的舞臺(tái)。
當(dāng)我們?cè)诟鱾€(gè)機(jī)械工廠參觀的時(shí)候，當(dāng)時(shí)的感覺是，這些機(jī)器沒有什么啊，不就是把各個(gè)零件組裝起來組成一個(gè)系統(tǒng)嗎。并不是想象中的那么難呀，這種心態(tài)的產(chǎn)生是因?yàn)槲覀冎恢懒艘恍├碚撝R(shí)，從而只知道了表面現(xiàn)象，而更具體的我們卻沒有能力去深刻的了解，不只到設(shè)計(jì)的工程是多么的艱辛，就象我們?cè)谄穱L美味佳肴的時(shí)候，卻不知道是怎么做出來的。
我們?cè)诳坡窚y(cè)量儀器研究所和車輛段參觀的日子里，我們了解到了很多有關(guān)測(cè)量儀器方面的知識(shí)。以前從來都沒有想到過，測(cè)量工具竟然有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，最讓我佩服的是那巧妙的構(gòu)思，設(shè)計(jì)師傅們根據(jù)被測(cè)物的結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的形態(tài)各異的測(cè)量儀器，而且還能智能讀數(shù)。當(dāng)我們了解到我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題正是關(guān)于這方面的時(shí)候，我們是相當(dāng)?shù)呐d奮，而且我們的課題都是鐵道部剛下達(dá)的文件里做出的新要求，這對(duì)我們來說是很有挑戰(zhàn)性的。
然而當(dāng)我們選擇好自己的課題后，開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的設(shè)計(jì)時(shí)，卻普遍有一種無從下手的感覺。這時(shí)，我們才知道了自己是知道的那么微不足道。
我所設(shè)計(jì)的某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離的檢測(cè)裝置，在設(shè)計(jì)的過程中就遇到了不少的麻煩。比如在設(shè)計(jì)三角抵架測(cè)量引起的工程中，雖然很快就把方案確定了下來，而且也把圖形畫了出來，但是，卻出現(xiàn)了一處很嚴(yán)重的問題，就是在最初的設(shè)計(jì)是橫桿與旋轉(zhuǎn)柱成為一體，這個(gè)設(shè)計(jì)是相當(dāng)失敗的，因?yàn)?，如果以這樣的結(jié)構(gòu)去測(cè)量的話，由于橫桿與旋轉(zhuǎn)柱是一剛體，而下心盤的位置是底于彈性旁盛的位置的，那么當(dāng)測(cè)量另外一數(shù)據(jù)的時(shí)候，就得把測(cè)量尺向上滑動(dòng)，而此時(shí)數(shù)顯裝置的讀數(shù)是在不斷的變化的，那么當(dāng)測(cè)量尺穩(wěn)定后，數(shù)顯裝置的讀數(shù)就不是要測(cè)量的數(shù)據(jù)，如果按照此相數(shù)據(jù)記錄，將會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。最后那橫桿與旋轉(zhuǎn)柱分開，使橫桿也可以自由的旋轉(zhuǎn)，這時(shí)的結(jié)構(gòu)就符合了設(shè)計(jì)的最初思路，而且數(shù)據(jù)絕對(duì)的精確。
在設(shè)計(jì)梁架式測(cè)量儀器的時(shí)候，遇到的最大的困難是怎樣讓整個(gè)裝置接觸到下心盤的時(shí)候就自動(dòng)停止，如果還要靠人工來控制的話，那么就沒有必要來設(shè)計(jì)如此龐大的測(cè)量儀器了。由于其測(cè)量原理與三角抵架測(cè)量儀器的原理相同，所以其他方面倒是沒有出現(xiàn)什么困難。在解決上述困難的時(shí)候，我的第一個(gè)設(shè)計(jì)思路是利用矩形螺紋導(dǎo)桿來作為橫桿的上升與下降裝置，然后在橫桿上的探測(cè)桿的底面上安裝一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，利用微動(dòng)開關(guān)的靈敏性來控制螺紋導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)，然而問題又出現(xiàn)了，雖然這樣可以控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，但是影響到了測(cè)量的精度，對(duì)于要求機(jī)器嚴(yán)格的數(shù)據(jù)來說，這是不能容許的。所以此種思路在這里不可取。經(jīng)過向老師請(qǐng)教和查閱大量的資料，終于找到了解決的辦法，就是利用DG型電動(dòng)推桿，因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)完全可以用計(jì)算機(jī)來控制，這樣既解決的運(yùn)動(dòng)的問題，又解決了智能測(cè)量的問題。
另外，設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意各種細(xì)節(jié)的問題，比如要注意各零件之間的配合，當(dāng)兩零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，要注意材料的選擇等。
總的來說，我還是比較滿意我的兩種測(cè)量儀器的設(shè)計(jì)，雖然外觀稱不上好看，但是就其的實(shí)用性來說，是符合鐵道部的要求的，而且梁架式測(cè)量儀器還實(shí)現(xiàn)了智能化。
謝辭
通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深的體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛與樂趣，體會(huì)到了設(shè)計(jì)人員在數(shù)據(jù)上的嚴(yán)謹(jǐn)性。
在設(shè)計(jì)的過程中的確遇到了不少的困難，比如材料的選擇，我們要從經(jīng)濟(jì)性、使用壽命、耐磨性、質(zhì)量、剛性、韌性等方面來考慮，以達(dá)到最好的性價(jià)比，在有些零件的設(shè)計(jì)中，對(duì)一些細(xì)節(jié)的問題考慮的不夠嚴(yán)謹(jǐn)，幸虧有老師和同學(xué)們的幫助才使我的設(shè)計(jì)得以順利的完成。
在這里要非常感謝徐偉民老師對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作出的大量的指導(dǎo)，他非常關(guān)心我們的設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況，每周都要對(duì)我們進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的考察，如果他發(fā)現(xiàn)我們誰出了什么問題，會(huì)及時(shí)的給我們糾正，另外對(duì)我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中所遇到的困難作出詳細(xì)的解釋。對(duì)進(jìn)展緩慢的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，對(duì)進(jìn)展較快的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)，使我們體會(huì)到了設(shè)計(jì)的樂趣。還要感謝要老師對(duì)我的設(shè)計(jì)所作出的幫助，他為我的設(shè)計(jì)解決了一些關(guān)鍵性的問題，正是由于這些問題的解決，我的設(shè)計(jì)才得以順利的完成。
另外，為我們提供了本次實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，在的實(shí)習(xí)期間，古所長給了我們無微不至的照顧，給我們介紹了大量有關(guān)測(cè)量儀器方面的知識(shí)，使我們對(duì)這次的設(shè)計(jì)有了初步的概念。還要感謝車輛段的吳科長，他給我們提供了參觀車輛段的機(jī)會(huì)，他在百忙之中抽出時(shí)間親自帶我們?nèi)ボ囬g參觀，并給我們講解有關(guān)問題。吳科長給我們提供了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，并給了我們大量的相關(guān)資料和一些圖紙。
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畢業(yè)設(shè)計(jì) 任務(wù)書 學(xué) 院、系 ： 機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 機(jī)械 工程 系 專 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 設(shè) 計(jì) 題 目 ： 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開 發(fā) 進(jìn)給，傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) （軍用彈殼 /彈筒 ） 起 迄 日 期 : 指 導(dǎo) 教 師 : 系 主 任 : 發(fā)任務(wù)書日期 : 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1．畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題的任務(wù)和要求： 解所測(cè)零件的結(jié)構(gòu)特征； 悉和掌握目標(biāo)零件 各待測(cè)尺寸的測(cè)量原理方法； 計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)要求效率高，質(zhì)量好， 使用、維修方便，成本低； 動(dòng)化程度高，能上下料能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 求：測(cè)量效率 1500件 /8小時(shí)；工作可靠。 2．畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題的具體工作內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 具體工作內(nèi)容： 1． 完成整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2． 完成測(cè)量系統(tǒng)的搭建，測(cè)量傳感器的選擇，上下料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3． 完成測(cè)量工藝的布置。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 3．對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計(jì)、圖紙、實(shí)物樣品等〕： 業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告和說明書 供所設(shè)計(jì)設(shè)備的裝配圖和重要零、部件的工程圖 交相關(guān)內(nèi)容的外文翻譯 4．畢業(yè)設(shè)計(jì) 課題工作進(jìn)度計(jì)劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 2011 年 2 月 21 日 ~ 3 月 20 日 3 月 21 日 ~4 月 3 日 4 月 4 日 ~ 4 月 30 日 5 月 1 日 ~ 6 月 10 日 6 月 10 日 ~ 6 月 16 日 6 月 17 日 ~6 月 20 日 具體工作內(nèi)容： 1． 完成資料的查找和收集和開題報(bào)告 2． 完成方案設(shè)計(jì) 3． 完成設(shè)計(jì)工作和校核工作 4． 完成系統(tǒng)的建模和圖紙的生成、整理 ； 5．整理 畢業(yè)論文，完成所有設(shè)計(jì)工作 ； 6． 準(zhǔn)備 答辯 。 學(xué)生所在系審查意見： 系主任： 年 月 日 開題報(bào)告要求： 文獻(xiàn)綜述， 2000字左右，在近 20年的學(xué)術(shù)成果，理論研究，參考文獻(xiàn) 15篇以上 (英文的占1/3） 本 課 題 研 究 的 問 題 ， 采 用 手 段 和 途 徑 等 （ 兩 頁 以 上 ）由于是軍工產(chǎn)品，有些數(shù)據(jù)要改動(dòng)。 彈筒的內(nèi)徑 子賽規(guī)測(cè)量） 外徑 Φ20 （ 激光測(cè)試儀 ） 長度 28 2（影像測(cè)量儀 筒厚 的通斷 影像測(cè)量儀 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )開題報(bào)告 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè) ： 設(shè)計(jì) (論文 )題目 ： 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給 傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) 指 導(dǎo) 教 師 : 系 主 任： 2011 年 3 月 18 日 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 國內(nèi)各公司大都采用標(biāo)準(zhǔn)量具 ( 如游標(biāo)卡尺 ) 對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行人工測(cè)量， 但用這種 傳統(tǒng)的測(cè)量方法不僅測(cè)量精度低，而且只能測(cè)得有限的幾個(gè)尺寸，其測(cè)量結(jié)果并不能完全描情況。因此需要設(shè)計(jì)高精度的專用測(cè)量機(jī) 對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。 1 引言 進(jìn)入 70 年代以來，以大規(guī)模集成電路和微型電子計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)，迅速地被應(yīng)用到機(jī)械工業(yè)中，出現(xiàn)了種類繁多的計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械，儀器和設(shè)備，以及具有柔性功能的自動(dòng)化生產(chǎn)線，車間或工廠，這就大幅度地提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率，適應(yīng)了市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多樣化的要求，豐富了人類的物質(zhì)文明，使傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)面貌煥然一新，出現(xiàn)了人 類夢(mèng)想“機(jī)械文明新時(shí)代 ” ，即機(jī)電一體化時(shí)代，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)和電子工業(yè)相互促進(jìn)，緊密結(jié)合，共同發(fā)展的新局面。 加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 設(shè)計(jì)也是一次機(jī)電一體化應(yīng)用的實(shí)踐，了解機(jī)器的設(shè)計(jì)要求，其設(shè)計(jì)范圍廣：包括機(jī)械傳動(dòng)的部分，定位部分，氣壓部分和單片機(jī)部分，以及線路集成。能讓我們對(duì)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)有個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，并掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的方法，擴(kuò)大知識(shí)面。 2 研究內(nèi)容 （ 1） 了解所測(cè)零件的結(jié)構(gòu)特征； （ 2） 熟悉和掌握目標(biāo)零件各待測(cè)尺寸的測(cè)量原理方法； （ 3） 設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)要求效率高，質(zhì)量好，使用、維修方便，成本 低； （ 4） 自動(dòng)化程度高，能上下料能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； （ 5） 要求：測(cè)量效率 1500 件 /8 小時(shí)；工作可靠。 3 小結(jié) 電感測(cè)頭是由位移轉(zhuǎn)換和電感傳感器兩部分組成，這里最關(guān)鍵的是如何有效的把位移量轉(zhuǎn)化為電感量。 首先選擇了有滾輪和被測(cè)件接觸，先把被測(cè)件固定，通過相對(duì)測(cè)量的位移量轉(zhuǎn)化為電感量，這種裝置提高了電感位移測(cè)量的測(cè)試精度。擇型號(hào)為 感位移傳感器 . 參 考 文 獻(xiàn) [1] 徐錦康主編 M]等教育出版社， 2004. [2] 黃繼昌，徐巧魚等主編 M]1996. [3] 鄭文緯，吳克堅(jiān)主編 M]等教育出版社， 1998. [4] 汪琪，李鈞主編 M]公出版社， 1998. [5] 王恒杰，劉自然主編 M]學(xué)技術(shù)出版社， 1998. [6] 陳秀寧、施高義編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M]. 浙江： 浙江大學(xué)出版社， 1995. [7] 徐灝主編 . 新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1995. [8] 胡 家秀主編 . 機(jī)械零件設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1999. [9] 李益民 . 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1995. [10] 張耀宸主編 . 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京： 航空工業(yè)出版社， 1987. [11] 卜炎主編 . 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 1998. [12] 頡赤鷹 ,陳少克 , [ J ]組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù) ,2006,(01). [13] 殷厚城，趙延雯，吳世林等 [ J ]武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào) 12） . [14] 詹揚(yáng) [ J ]機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào) ,2005,(08) . [15] 坐標(biāo)測(cè)量機(jī)有檢測(cè)與補(bǔ)償新技術(shù) . [ J ]天津大學(xué)學(xué)報(bào) ,1989,(02). . 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 一、課題要研究或解決的問題 設(shè)計(jì)某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 ， 測(cè)零件的結(jié)構(gòu)特征；掌握 目標(biāo)零件各待測(cè)尺寸的測(cè)量原理方法；設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)要求效率高，質(zhì)量好，使用、維修方便，成本低；自動(dòng)化程度高，能上下料能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 二、擬采用的研究手段 通過對(duì)參考文獻(xiàn)的閱讀和學(xué)習(xí)，針對(duì)任務(wù)書要求，對(duì)涉及內(nèi)容做了一些初步地了分為以下幾個(gè)步驟進(jìn)行 : (1) 首先查閱箱體相關(guān)文獻(xiàn)了解國內(nèi)外現(xiàn)狀。 (2) 了解總體方案，了解 測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 基本原理。 (3) 經(jīng)過綜合討論確定合理方案 ，編制 測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 設(shè)計(jì)方案 。 (4) 整理設(shè)計(jì)成果，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書。 一、課題要研究或解決的問題 要求設(shè)計(jì)某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 ， 測(cè)零件的結(jié)構(gòu)特征；畫出傳動(dòng)系統(tǒng)圖，設(shè)備圖紙。 二、擬采用的研究手段 1、通讀數(shù)控切割的相關(guān)書籍，全面了解 零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件結(jié)構(gòu)； 2、 查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料，理解本課題要研究的意義，完成開題報(bào)告。 3、學(xué)習(xí) 出裝配圖。 4、為實(shí)現(xiàn) 零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件 ，預(yù)期制定一下兩種 方案： 方案 1： 由上節(jié)的技術(shù)要求，可以如下的步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)分析： a 啟動(dòng)。啟動(dòng)測(cè)量機(jī)械保證各個(gè)部件工作穩(wěn)定。 b 粗定位。由導(dǎo)軌輸送工件，用氣缸把工件推上測(cè)量臺(tái)，當(dāng)接觸到行程開關(guān)時(shí)，夾緊定位裝置進(jìn)行粗定位。 c 測(cè)量。由測(cè)量架帶動(dòng)電感式位移傳感器進(jìn)入測(cè)量位置，由測(cè)頭和一個(gè)平面完成在三個(gè)方向的相對(duì)測(cè)量。 d 檢驗(yàn)。當(dāng)工件測(cè)量合格后由導(dǎo)軌輸出，當(dāng)工件不符合要求由另一氣缸推出。 上述分析步驟可用如下測(cè)控系統(tǒng)加以說明： P L C 單 片 機(jī)機(jī)械各部件正常運(yùn)動(dòng)圖 1 計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)原理圖 測(cè)量機(jī)使用一個(gè)測(cè)頭，磚塊用手拿到達(dá)指定位置后，進(jìn)行測(cè)量，然后換方向再進(jìn)行測(cè)量，數(shù)據(jù)由單片機(jī)采集，并顯示記錄，接著判斷零件是否合乎要求，最后將合格品 與不合格品分別送到合格品區(qū)與不合格品區(qū)。 方案 2： 圖 2 方案 2 示意圖 綜上所述，采用方案 1 較為合理。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 ： 1．對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語： 2．對(duì)本課題的深度、廣度及工 作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)裝置的設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 1 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)裝置的設(shè)計(jì) 目錄 第一章 概述 ..................................................................................... 課題的來源及意義 …………………………………………… ． 課題的來源 ……………………………………………………....... 1 ２． 研究的意義 ……………………………………………………… ..二 課題設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 ………………………………………… ． 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備安裝的技術(shù)要求 ………………………… ． 課題設(shè)計(jì)的總體要求 ……………………………………………… 二章 基于不同要求兩種方案的設(shè)計(jì) ...................................... 手工檢測(cè)裝置總體設(shè)計(jì)的方案 ……………………………… 5 １． 方案結(jié)構(gòu)圖 ……………………………………………………… ..． 檢測(cè)作業(yè)說明 …………………………………………………… ... 自動(dòng)檢測(cè)裝置總體方案的設(shè)計(jì) ……………………………… 6 １． 方案結(jié)構(gòu)圖 ……………………………………………………… .． 檢測(cè)作業(yè)說明 ……………………………………………………… 7 第三章 三角底架檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì) ................................................ 三角架式檢測(cè)裝置的組成 ....................................................... 各部件的設(shè)計(jì) ………………………………………………… .． 三角底架的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 8 ２． 旋轉(zhuǎn)柱的設(shè)計(jì) …………………………………………………… .2 ３． 橫桿的設(shè)計(jì) ……………………………………………………… ． 框架的設(shè)計(jì) …… ………………………………………………… ． 測(cè)量尺的設(shè)計(jì) …………………………………………………… ． 鎖緊螺釘 ……………………………………………………….... 14 ７． 數(shù)顯裝置 ………………………………………………………… 14 第四章 梁架式檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì) ................................................. 梁架式測(cè)量裝置的組成 ......................................................... 各部件的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 15 １． 梁架的設(shè)計(jì) ....................................................................................． 彈簧的設(shè)計(jì) .................................................................................... . ................................................................................... . 測(cè)量尺的設(shè)計(jì) ................................................................................ . 滾花不脫出螺釘 ............................................................................ . ............................................................................. . 位移傳感器 ...................................................................................五章 結(jié)果與分析 ...................................................................... 三角架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) ………………………… .. 梁架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) ……………………………… 24 三 對(duì)比與分析 …………………………………………………… .論 .........................................................................................................辭 .........................................................................................................考文獻(xiàn) .................................................................................................3 摘要 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)在這里有兩種方案，第一種方案是根據(jù)游標(biāo)卡尺的原理設(shè)計(jì)的，第二種方 案是根據(jù)當(dāng)三點(diǎn)呈一線的時(shí)候，如果有一點(diǎn)凹下去的話，那么這個(gè)距離就是所要檢測(cè)的距離。經(jīng)過對(duì)兩種方案的對(duì)比，得出，第一種方案在滿足精度要求下，成本比較低，手工作業(yè)，適用于少量的檢測(cè)；第二種方案自動(dòng)化程度較高，適合與大批量的檢測(cè)，并可作為工藝檢測(cè)，流水線作業(yè)。 關(guān)鍵詞：垂直距離 、 測(cè)量 、 安全運(yùn)行 、 精度。 4 of of is in a a of of to of is to in a of in a is of of of is of so it is of of of is so it in be as a of 5 第一章 概述 一 國內(nèi)各公司大都采用標(biāo)準(zhǔn)量具 ( 如游標(biāo)卡尺 ) 對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行人工測(cè)量， 但用這種 傳統(tǒng)的測(cè)量方法不僅測(cè)量精度低，而且只能測(cè)得有限的幾個(gè)尺寸，其測(cè)量結(jié)果并不能完全描情況。因此需要設(shè)計(jì)高精度的專用測(cè)量機(jī) 對(duì)零件進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。 我們做畢業(yè)設(shè)計(jì) ,時(shí)間和能力都很有限 ,太大的課題 ,我們無法完成 ,如果課題太小 ,又不能達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求 ,這個(gè)問題也是整個(gè)合作過程的基礎(chǔ) 科路研究所的古所長 ,業(yè)務(wù)部主任以及兩位技術(shù)人員等出席了會(huì)議 ,其間帶隊(duì)老 師和他們作了詳細(xì)的商談 專業(yè)狀況和經(jīng)歷等等 工作人員將科路的資料發(fā)的我們手中 ,上面是其產(chǎn)品的詳細(xì)介紹 ,包括技術(shù)數(shù)據(jù)等相當(dāng)全面 . 在科路研究所了解了一些測(cè)量儀器后 ,我們來到的車輛段來接觸我們具體的設(shè)計(jì)課題 如千分尺 ,游標(biāo)卡尺 ,螺旋測(cè)微器等 ,但其原理我們還是不大了解的 . 在機(jī)器制造業(yè)和儀器制造業(yè)中用來測(cè)量或檢驗(yàn)工件各尺寸參數(shù)的器具有測(cè)量和計(jì)量儀器 界限 ,以及簡單的計(jì)量 用具 ,例如角尺 ,量規(guī) ,卡尺 ,千分尺等 光學(xué) ,氣動(dòng) ,電動(dòng)或其他原理將長度單位放大或縮小的測(cè)量器具 ,例如百分表 ,光較儀 ,電感式冊(cè)微儀等 . 在測(cè)量的過程中 ,不論是被測(cè)物還是測(cè)量儀器都存在不確定度 ,那就要求量具的不確定度是被測(cè)量物的 1/30,當(dāng)然 ,如果你所設(shè)計(jì)的不確定度之比在1/30,如何證明你的設(shè)計(jì)也是需要考慮的 . 根據(jù)鐵道部 426 號(hào)文件的要求以及車輛段的需求 ,我們初步確定了一些課題 帶隊(duì)老師根據(jù)我們目前的能力為我們選定了四個(gè)題目 ,分別為 :罐體水壓實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ,彈性某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)樣板 ,前蓋后擋檢測(cè)樣板 ,鉤舌綜合檢測(cè)樣板 6 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)交通工具的要求也越來越高，在這個(gè)時(shí)代的打背景下，國家鐵道部不斷對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行提速，那么這樣對(duì)測(cè)量設(shè)備上的各個(gè)組成構(gòu)建的要求也就非常的嚴(yán)格了，特別是對(duì)其尺寸的檢測(cè)是必不可少的，因?yàn)橐坏﹤€(gè)別組件出了什么問題的話，在測(cè)量設(shè)備高速行駛的時(shí)候就 會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。 當(dāng)測(cè)量設(shè)備轉(zhuǎn)彎或走“蛇”字形路線時(shí) ,下心盤承受車的重量 ,彈性旁承則起到緩沖作用 ,防止車體發(fā)生側(cè)翻 ,如何來測(cè)量某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離呢 ,到目前來說還沒有什么好的方法 ,就車輛段的檢測(cè)方法來說 ,他們也只是估計(jì)個(gè)大概 ,并沒有精確的檢測(cè)到其精確值 ,這樣就導(dǎo)致了如果沒有達(dá)到要求的話 ,就得把轉(zhuǎn)向架重新拆卸下來進(jìn)行調(diào)整 ,才不至于對(duì)測(cè)量設(shè)備的行駛安全造成危害 又對(duì)大大降低了檢測(cè)的效率 而是以前沒有對(duì)這方面的要求 . 根據(jù)國家鐵道部 426 號(hào) 文件和車輛段的有關(guān)要求來設(shè)計(jì)某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離的監(jiān)測(cè)裝置。某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離是否符合有關(guān)要求直接關(guān)系到列車再走“蛇”字形路線時(shí)的安全問題。如果它們之間的距離達(dá)不到要求，則列車在走“蛇”型路線的時(shí)候很可能發(fā)生側(cè)翻。這些情況會(huì)給國家和人民造成不可估量的損失。而目前國內(nèi)有關(guān)部門對(duì)此項(xiàng)的檢測(cè)還沒有完善，甚至連專門的測(cè)量工具都沒有，我們?cè)谲囕v段所了解的大致情況是工人師傅們用普通的直尺測(cè)量，這樣不僅浪費(fèi)時(shí)間，工作效率低。而且精度遠(yuǎn)達(dá)不到有關(guān)規(guī)定。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，科 技的不斷進(jìn)步，列車也在不斷的提速，那么列車在運(yùn)行時(shí)的安全問題的解決就更加要跟上時(shí)代的步伐，列車的設(shè)計(jì)固然重要，然而列車各個(gè)方面的檢測(cè)也是必不可少的內(nèi)容，其檢測(cè)儀器也需要跟上時(shí)代的要求，就是要求能夠方便而且準(zhǔn)確的測(cè)出想要的數(shù)據(jù)來?；谏鲜銮闆r設(shè)計(jì)出了三角底式彈性旁承上平面魚蝦新盤上平面的垂直距離檢測(cè)裝置。 二 某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備的安裝要求如下 :轉(zhuǎn) 項(xiàng)要求 : (1)旁承彈簧自由高為 80限 或折斷時(shí)更換 由高度差不大于 2一旁承的彈簧高度差不大于 1 (2)旁承彈性橡膠塊的橡膠與鋼板剝離 ,橡膠永久變形大于 3更換； (3)尼龍下旁承體裂損 ,頂面磨耗大于 3 (4)尼龍磨耗裂損或磨耗大于 3 (5)鋼制磨耗板裂損或磨耗大于 1 (6)下旁承彈簧座側(cè)面磨耗大于 3 (7)鋼彈簧更換時(shí) ,須將同一轉(zhuǎn)向架上的旁承更換為橡膠彈性旁承； (8)鋼彈簧彈性旁承組成更換時(shí)須采用橡膠彈性旁承組成 . 心盤磨耗盤 檢修有下列 5項(xiàng)要求 : (1)心盤磨耗盤使用時(shí)間滿 6年時(shí)更換； (2)心盤磨耗盤允許有 1處從周邊至中心孔的裂紋或 2處以上長度之和不大于 150裂紋超限時(shí)更換； (3)轉(zhuǎn) 8 8 (4)轉(zhuǎn) (5)從心盤襯墊內(nèi)側(cè)距上邊緣徑向 15測(cè)量 ,球面心盤襯墊破損或磨耗大于 2 下旁承上平面與下心盤上平面的垂直距離不符合要求時(shí)調(diào)整方法有以下 4種 : (1)轉(zhuǎn) 8 8含心盤磨耗盤 )應(yīng)為 (92+_2)符合時(shí)可調(diào)整下旁承座及下旁承墊板 ,下旁承底座部高度不大于 30旁承墊板總厚度為 2量為 1 (2)轉(zhuǎn) 6+_2)限時(shí)可調(diào)整下旁承墊板 量為1 (3)轉(zhuǎn) 131+_2)符合時(shí)可增減下旁承墊板 ,但不得超過 3塊； (4)轉(zhuǎn) 盤上平面的距離 (含心盤磨耗盤 )為(71+_2) 由于測(cè)量設(shè)備的組件是相當(dāng)?shù)亩啵虼嗽跈z測(cè)的時(shí)候就要求檢測(cè)的效率要 8 搞，在現(xiàn)代化的科技社會(huì)里，要是能充分利用計(jì)算機(jī)，那么對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算分析就可以瞬間完成。在這里就要求我們能設(shè)計(jì)出能夠智能檢測(cè)的測(cè)量儀器，達(dá)到這一要求需要用到傳感器 、 計(jì)算機(jī) 、 外考慮到要檢測(cè)對(duì)象的成本和價(jià)值，不能只一味的追求高科技而忽略了所設(shè)計(jì)測(cè)量儀器的成本，要根據(jù)不同的部件設(shè)計(jì)出即經(jīng)濟(jì)又高效的產(chǎn)品。測(cè)量設(shè)備上的各組件都是 精密器械，所以對(duì)其精度要求是比較搞的，在這里要求測(cè)量儀器能夠精確到 9 第二章 基于不同要求兩種總體方案的設(shè)計(jì) 一 手工檢測(cè)裝置的總體方案的設(shè)計(jì) 1. 方案結(jié)構(gòu)圖 圖 三角底架式檢測(cè)裝置的工作示意圖 1— 旋轉(zhuǎn)柱 2— 三角底架 3— 橫桿 4— 框架 5— 數(shù)顯裝置 6— 測(cè)量尺 由于兩個(gè)彈性旁承和下心盤呈三點(diǎn)一線式排列，而下心盤的上平面在彈性旁承的上平面的下方，由此聯(lián)想到了如果把這一排列比作一個(gè)不規(guī)則的容器，下 心盤的上平面就是容器的底平面，而彈性旁承的上平面是容器內(nèi)的兩凸臺(tái)，且處在同一水平面上，這時(shí)往容器里灌水，當(dāng)水面的高度達(dá)到兩凸臺(tái)的平面時(shí)停止灌水，此時(shí)的水高就是兩平面間的距離。所以利用這一原理，設(shè)計(jì)出了三角架式測(cè)量儀器，它是測(cè)量尺可以上下移動(dòng)，而支架式固定不動(dòng)的，當(dāng)支架放在下心盤的上平面上時(shí)，與彈性旁承接觸的測(cè)量尺就會(huì)向上移動(dòng)，其移動(dòng)的距離就是所要測(cè)量的距離。 這項(xiàng)方案是一種帶有數(shù)顯裝置 5的測(cè)量器具 ,其底部是三角架 2,主要作用是放在下心盤的上平面上 ,起到支撐作用 ,它的上方是一可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)柱 1,在豎直桿上又有一可 繞其旋轉(zhuǎn)的水平直桿 3,它的長讀稍微大于下心盤的圓心到彈性旁承的中心的距離 ,水平桿要與三角架的底平面平行 ,這樣才能保證檢測(cè)的精確度 ,此尺與豎直桿平行 ,在其上有一數(shù)顯裝置 ,在測(cè)量時(shí)可在數(shù)顯裝置上直接讀出數(shù)據(jù) ,這樣就大大節(jié)省了時(shí)間 ,所得的數(shù)據(jù)也達(dá)到了鐵道部的要求 先側(cè)下心盤上平面與一彈性旁承上平面的垂直距離 ,然后旋轉(zhuǎn)水平桿 ,測(cè)另一數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 ,然后根據(jù)鐵道部 10 所規(guī)定的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整 . 此方案的優(yōu)點(diǎn)是：（ 1） 精度比較搞 （ 2） 自動(dòng)顯示數(shù)據(jù) （ 3） 工作效率得到了很打的提高 缺點(diǎn)是：（ 1） 質(zhì)量比較大 （ 2） 人工作業(yè)比較多 （ 3） 不能智能計(jì)數(shù)分析 把測(cè)量尺的底部與三角底架滑到同一水平面上，把三角底架和測(cè)量尺分別置放在下心盤與彈性旁承的上方，緩緩放下測(cè)量儀器，由于旁承的平面高于下心盤的平面，所以測(cè)量尺先接觸被測(cè)物體，其開始向上滑動(dòng)，當(dāng)三角底架接觸到下心盤的時(shí)候，測(cè)量尺停止滑動(dòng)，此時(shí)數(shù)顯表所顯示的數(shù)字既是所要測(cè)量的某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離。 二 自動(dòng)檢測(cè)裝置總體方案的設(shè)計(jì) 圖 梁架式測(cè)量儀器的工作示意圖 11 1— 梁架 2— 橫桿 3— 測(cè)量尺 4— 滾花不脫出螺釘 5— 電動(dòng)推桿 6— 固定架 7— 測(cè)量尺 根據(jù)車輛段所提出來的要求 ,最好能設(shè)計(jì)一種流水線式的檢測(cè)裝置 ,并且能把數(shù)據(jù)傳輸出來 ,利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析。這一方案是利用 能和計(jì)算機(jī)進(jìn)行 聯(lián)網(wǎng)，從而能夠智能控制電動(dòng)推桿的伸縮距離，而且，測(cè)量尺 3處的位移傳感器也能夠和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以把測(cè)量的數(shù)據(jù)直接輸送到計(jì)算機(jī)里對(duì)其進(jìn)行分析處理，從而查找出不合格的部件。 此方案的優(yōu)點(diǎn)是：（ 1） 工作效率比三角底架測(cè)量儀更高 （ 2） 精度可以精確到 3） 利用計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù) （ 4） 實(shí)現(xiàn)了流水線式檢測(cè) 缺點(diǎn)是：（ 1） 體積過大 （ 2） 價(jià)格較貴 把測(cè)量儀器由梁架 1 上的地腳螺栓固定在廠房內(nèi)軌道的兩旁，要保證測(cè)量儀器的水平。檢測(cè)的時(shí)候，把測(cè)量設(shè)備的轉(zhuǎn)向架推到測(cè)量儀器的下方使某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備所在的直線位于橫桿 2 的正下方，此時(shí)啟動(dòng)測(cè)量儀器的按扭， 開始伸長推動(dòng)橫桿下移，當(dāng)兩測(cè)量尺 3 碰到彈性旁承的時(shí)候開始向上滑動(dòng)，當(dāng)橫桿上的探測(cè)尺碰到下心盤的時(shí)候，計(jì)算機(jī)得到命令停止電動(dòng)推桿的工作，此時(shí)位移傳感器把所記錄的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)里進(jìn)行處理和分析。 12 第三章 三角底架式 檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì) 一 三角底架式檢測(cè)裝置的組成 圖 三角底架測(cè)量儀 1— 三角底架 2— 旋轉(zhuǎn)柱 3— 擋槽 4— 橫桿 5— 框架 6— 測(cè)量尺 7— 數(shù)顯裝置 8— 鎖緊螺釘 此測(cè)量儀器由起支撐作用的三角底架 1、 旋轉(zhuǎn)柱 2、 連接測(cè)量尺和旋轉(zhuǎn)柱的橫桿 4、 框架 5、 測(cè)量尺 6、 自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)的數(shù)顯裝置 7 和分別固定框架和測(cè)量尺位置的鎖緊螺釘?shù)冉M成。 二 各個(gè)部件的設(shè)計(jì) 1. 三角底架的設(shè)計(jì) 13 圖 三角底架 1— 固定磁鐵 2— 支撐桿 3— 深槽 （ 1） 設(shè)計(jì)的要求 三角底架放在下心盤上， 下心盤的內(nèi)徑為 237± 1間圓柱銷孔的內(nèi)徑為 54± 2徑為 80± 1以所設(shè)計(jì)的三角支撐結(jié)構(gòu)要以此項(xiàng)尺寸為參考，之所以采用三角形支撐主要是利用平面幾何中三點(diǎn)確定以平面，而在所有圖形中三角形是最穩(wěn)定的。 （ 2）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 定三角支撐架為等邊三角形，其三定點(diǎn)所在的圓的直徑為 93角支架由三部分組成，分別為深槽 3，三條支撐桿 2 和固定磁鐵 1。 套筒的主要作用是與旋轉(zhuǎn)柱配合，套筒固定在下心盤上，它的總高為 210內(nèi)徑為 60徑為66的深度為 5° 角，在三條支撐桿的底部各安裝一個(gè)固定磁鐵，它的主要作用是在測(cè)量的過程中，利用其磁性把測(cè)量儀器固定在下心盤上，使測(cè)量儀器不產(chǎn)生晃動(dòng)或者側(cè)翻，另外，三角支架的底部要保證在同一水平面上，否則將會(huì)影響測(cè)量的精度，筒的內(nèi)部的平面也要保證與三角支架所在的平面平行，它的結(jié)構(gòu)如圖 3）材料的選擇 三角支架要有一定的重量，因?yàn)檫@樣可以防止測(cè)量裝置發(fā)生側(cè)翻 的現(xiàn)象，又要求有較高的耐磨性，因?yàn)樗c旋轉(zhuǎn)柱做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，綜合以上條件選擇其材料為 [15] 14 2. 旋轉(zhuǎn)柱的設(shè)計(jì) 圖 旋轉(zhuǎn)柱 1— 橫桿擋槽 2— 銷孔 3— 柱體 （ 1）設(shè)計(jì)的要求與尺寸 旋轉(zhuǎn)柱是測(cè)量尺部分與三角支撐架相連接的重要部分。旋轉(zhuǎn)柱柱體 3 的直徑為 60高為 220桿的支撐槽長 1 度為 200厚為 5中心線處距頂部的距離為 45上有銷孔 2，是連接橫桿而設(shè)計(jì)的，銷孔的直徑是10旋轉(zhuǎn)柱壁的 距離為 20外，旋轉(zhuǎn)柱兩端都有 45°的倒角，以方便安裝在三角支撐架內(nèi)。 （ 2）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 在這里設(shè)計(jì)橫桿支撐槽主要是考慮在測(cè)量時(shí)清零的問題，如果與測(cè)量尺相連的橫桿固定在旋轉(zhuǎn)柱上，那么當(dāng)測(cè)量完一旁承的上平面與下心盤的上平面的垂直距離后，測(cè)量尺恢復(fù)到零位，數(shù)顯表清零。如果要測(cè)量另一旁承上平面與下心盤上平面的距離則需要把測(cè)量尺向上移動(dòng)，這樣原先的清零就變的沒有意義了，而且影響到了測(cè)量的精度。所以在這里設(shè)計(jì)支撐槽一是為了解決精度的問題，二是分擔(dān)了橫桿受力過大的問題。它的結(jié)構(gòu)如圖 3）材料的選擇 其與三 角支架的配合要求精度比較嚴(yán)格。另外它的材料要求也是比較高的。主要是耐磨的鋼材，根據(jù)產(chǎn)生相對(duì)位移的兩結(jié)構(gòu)要求選不同的材料，它的選材要 15 與三角支撐架的材料有所區(qū)別，這里選擇其材料為 [15]M Q T M 3. 橫桿的設(shè) [2]計(jì) 圖 橫桿 1— 銷孔 2— 橫桿 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容與尺寸 橫桿的主要作用是連接測(cè)量尺與三角支架，因?yàn)樗某叽绫容^長，所以要求有足夠的剛度以抗擊兩端重力的作用。其尺寸為長 765為 40為 5 （ 2）橫桿的校 [1]核 它的彎矩扭矩計(jì)算如下： 橫桿的校核： 16 020406080100第一季度 第三季度東部西部北部最危險(xiǎn)截面彎矩 M=0N ． 567m 66 xb h b h? ??6 ? ??? 橫桿的結(jié)構(gòu)如圖 3）材料的選擇 橫桿要求有足夠的剛性和抗彎矩的能力，而且它不與旋轉(zhuǎn)柱發(fā)生摩擦，所以它的材料可以選擇與三角底架相同的材料即 [15] 4. 框架的設(shè)計(jì) 圖 框架 1— 橫桿滑槽 2— 橫桿固定螺紋孔 3— 測(cè)量尺滑槽 4— 測(cè)量尺固定螺紋孔 17 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容與尺寸 框架的作用是把橫桿和測(cè)量尺連接在一起。而且框架上的橫桿滑槽 1 可以使橫桿順其左右滑動(dòng)，而測(cè)量尺則可沿著框架的測(cè)量尺滑槽 3 上下滑動(dòng)。框架長53寬 46 14的厚度是根據(jù)測(cè)量尺和橫桿的厚度而確定的，其上兩通孔呈空間“十”字交叉壯，分別穿過橫桿和測(cè)量尺，另外在沿橫桿方向的框架上有一螺紋孔 2，其公稱直徑為 的中心線距離框架左邊緣距離為16 兩通孔的尺寸分別與橫桿和測(cè)量尺的尺寸呈配合尺寸，其結(jié)構(gòu)如圖 2）材料的選擇 由于對(duì)框架的剛 度和彈性都沒有特殊的要求，但要有足夠的耐磨性，而且有一定的韌性，可塑性和可加工性較好，以便加工成型的時(shí)候便于加工制造，所以在選擇材料的時(shí)候只要避免同測(cè)量尺與橫桿的材料相同即可。其材料選為[15]00 5. 測(cè)量尺的設(shè)計(jì) 圖 測(cè)量尺 1— 定位裝置 2— 尺身 3— 刻度線 4— 探測(cè)頭 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容與尺寸 在這里測(cè)量尺與普通的直尺沒有太大的區(qū)別，主要是在其頂部設(shè)計(jì)了一定位裝置 1，它的主要作用是保證在零刻度的時(shí)候，測(cè)量尺 底部的探測(cè)頭 4 與三角支 18 撐架的底平面在同一水平面上。它的測(cè)量量程為 200 部探測(cè)頭呈半圓形?？傞L為 319位塊的寬為 34為 10半圓半徑均為 7 身 2 寬20為 2）材料的選擇 測(cè)量尺要求有剛性和韌性，而且耐磨性也比較好，在刻刻度線的時(shí)候，要求不會(huì)損壞刀具，在這里選擇 8為其材 [15]料 。 6. 鎖緊螺 ??2釘 鎖緊螺釘有兩個(gè)，一個(gè)是固定框架，當(dāng)測(cè)量裝置工作或不用的時(shí)候，把框架固定在某一位置，工作的時(shí)候防止滑動(dòng)，不用的時(shí)候，把框架向三角底架方向滑動(dòng)，以減少橫桿一端的負(fù)載。另一螺釘則是在測(cè)量裝置工作或不用的時(shí)候固定測(cè)量尺的位置。其公稱直徑為 7. 數(shù)顯裝置 數(shù)顯裝置能自動(dòng)顯示所測(cè)量的數(shù)值，它的原理主要是利用位移傳感器，它的安裝并沒有太嚴(yán)格的要求，但在這里要求安裝在框架上，以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的合理性。數(shù)顯裝置的讀數(shù)能精確到 測(cè)量準(zhǔn)確，從而減少了人工讀數(shù)所造成的誤差，也減少了大量的工作時(shí)間，提高了 工作的效率。 19 第四章 梁架式檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì) 一 梁架檢測(cè)裝置的組成 圖 梁架式測(cè)量儀 1— 彈簧 2— 測(cè)量尺 3— 梁架 4— 滾花不脫出螺釘 5— 橫桿 6— 電動(dòng)推桿 7— 推桿固定裝置 梁架式測(cè)量儀有主要由 1 彈簧 、 2 測(cè)量尺 、 3 梁架 、 4 滾花不脫出螺釘 、 5橫桿 、 6電動(dòng)推桿和 7 推桿固定裝置等組成。另外還有計(jì)算機(jī)和傳感器等外接部件。 二 各部件的 設(shè)計(jì) 1. 梁架的設(shè) [15]計(jì) 20 圖 梁架 1— 地腳 2— 地腳螺栓孔 3— 橫桿滑槽 4— 架體 5— 電動(dòng)推桿固定裝置 6— 孔 7— 大 聯(lián)結(jié)螺釘 8— 小聯(lián)結(jié)螺釘 9— 固定裝置上蓋 10— 銷孔 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 此處梁架的外形采用框架式，其立柱為箱型立柱。其剛架為空間剛架，結(jié)點(diǎn)為剛結(jié)點(diǎn)，傳遞的力為集中力和力矩，載荷的位置在剛架的幾何中心，方向垂直于剛架的對(duì)稱軸。另外兩主軸內(nèi)側(cè)都設(shè)有橫桿滑槽 3，剛架的幾何中心有一直徑為 70圓孔，是用來安裝 電動(dòng)推桿的。在剛架的頂部設(shè)有電動(dòng)推桿的固定裝置 5，在兩立柱上各設(shè)有一阻擋裝置，當(dāng)儀器不工作的時(shí)候，此裝置的作用是對(duì)橫桿起到托舉的作用，避免不工作的時(shí)候，橫桿自身的重力對(duì)其形狀造成影響。 電動(dòng)推桿的固定裝置設(shè)計(jì)成合蓋式，推桿的上的兩軸安裝在孔 6 中，安裝的時(shí)候，上蓋 9 打開，上蓋由長銷與裝置的整體相聯(lián)。當(dāng)安裝好推桿后，上蓋由 4個(gè)聯(lián)結(jié)螺釘 8 固定，整個(gè)裝置由 6 個(gè)聯(lián)結(jié)螺釘 7 與梁架聯(lián)結(jié)。 （ 2）梁架的校 [15]核 機(jī)架所 承受的載荷有機(jī)架自身的重力， 電動(dòng)推桿的重力以及電動(dòng)推桿固定裝置的重力，另外還有測(cè)量尺 、 彈簧以及橫桿的重力。當(dāng)電動(dòng)推桿工作時(shí)所 21 產(chǎn)生的沖擊力由于很小，在這里可以忽略不計(jì)。又因?yàn)榱杭苁綔y(cè)量儀是在室內(nèi)工作，所以不承受風(fēng) 、 水 、 冰 、 雪等載荷的作用，其重力系數(shù)根據(jù)受到較小的沖擊力和微小的振動(dòng)選 架強(qiáng)度的計(jì)算： 強(qiáng)度的計(jì)算： 許用應(yīng)力： /jp k????式中 ??— 許用應(yīng)力 ； 基本許用應(yīng)力 k — 折減系數(shù) k =1 基本許用應(yīng)力： 對(duì)于塑性材料： /jp s ?． 5 彎曲 A=1． 1 剪切 jp ???A=0． 7 扭轉(zhuǎn) jp ?A=0． 6 根據(jù)以上計(jì)算，選機(jī)架的材料為 于頂部所開的圓孔小于機(jī)架面積的10%，所以開孔不會(huì)顯著降低剛架的強(qiáng)度，機(jī)架的結(jié)構(gòu)如圖 （ 3）材料的選擇 梁架整體比較大，跨度比較寬，橫梁的承受載荷的能力要求很高。綜合上述條件和計(jì)算選擇其材料為 [15] 7]計(jì) 圖 22 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容 在這里選用圓柱壓縮彈簧，其主要作用是利用其彈性讓測(cè)量尺自動(dòng)回復(fù)到零位。此處彈簧采用兩端并緊 、 磨平，在安裝的時(shí)候給與較小的預(yù)應(yīng)力，其結(jié)構(gòu)如圖 2）設(shè)計(jì)尺寸的計(jì)算 (a) 彈簧的最大載荷定為 100N，最大變形量定位 150于在這里彈簧的尺 寸不是很大，價(jià)格要求較便宜，所以選用的材料為 65材料的優(yōu)點(diǎn)是淬透性好和強(qiáng)度較搞。 (b) 旋繞比 C 在這里選為 8. (c) 自由度系數(shù) K≈ 4 1 0 . 6 1 5 1 . 344C ??? (d) 根據(jù)測(cè)量尺的尺寸選彈簧的中徑 D=22(e) 試算彈簧絲的直徑 ? ?' m a 6 F K ???? =0． 3 B?B?=1700 ∴ ? ?' m a 6 F K ?=1． 98 取 2d 。 (f) 工作圈數(shù)的計(jì)算： ∵ 80000G ? ∴m a a x 588C ??? (g) 彈簧結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 外徑2 24D D d m m? ? ?內(nèi)徑1 20D D d m m? ? ?節(jié)距 ? ?0 . 2 8 ~ 0 . 5 0 . 2 8 2 2 6 . 1 6p D m m? ? ? ? 自由高度 ? ?0 1 . 5 ~ 2 . 2 3 6H p n d m m? ? ? 23 螺旋角 5pa rc ???(3) 材料的選擇 在這里要求彈簧有足夠的彈性，而且能夠經(jīng)受多次的壓縮而不變形，再次從經(jīng)濟(jì)方面來考慮選擇其材料為 [7]65 3. 橫桿的設(shè) [2]計(jì) 圖 橫桿 1— 滾 子 2— 桿體 3— 測(cè)量尺孔 4— 探測(cè)尺 5— 凸臺(tái) 6— 銷孔 （ 1） 設(shè)計(jì)的內(nèi)容與尺寸 橫桿是對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，因其要承受一定的載荷，所以在這里對(duì)其剛度和彎矩有一定的要求，另外需要做出特別設(shè)計(jì)的是它的兩端的結(jié)構(gòu)。 其兩端嵌入機(jī)架立柱的滑槽內(nèi)，它的俯視圖呈“工”字型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有滾子，在這里設(shè)滾子的主要原因是為了減少橫桿與立柱的摩擦以增加橫桿和立柱的使用壽命，滾子用圓柱銷固定，其直徑為 12柱銷的直徑為 8橫桿的另外一特殊設(shè)計(jì)是其下端的探測(cè)桿，此桿的主要作用是，一旦接觸到下心盤的上平面，測(cè) 量儀器便停止工作，開始進(jìn)入數(shù)據(jù)的讀出與統(tǒng)計(jì)分析階段。由于下心盤是由圓柱銷與轉(zhuǎn)向架鏈接的，其中心部分有一個(gè)直徑為 80圓臺(tái)，它的高為 10以橫桿的底端設(shè)計(jì)成“橋”式的結(jié)構(gòu)，以保證探測(cè)桿能 24 夠接觸到下心盤的上平面而不與圓臺(tái)產(chǎn)生沖突，它的結(jié)構(gòu)如圖 2） 材料的選擇 橫桿要有比較強(qiáng)的剛性，和抗彎曲的能力，另外它的重量不可過大，避免自身的質(zhì)量給桿體造成過大的負(fù)荷，在這里選擇其材料為 [15]4. 測(cè)量尺的設(shè)計(jì) 圖 4． 5 測(cè)量尺 1－固定裝置 2－尺身 3－螺紋孔 （ 1）設(shè)計(jì)的內(nèi)容與尺寸 此處測(cè)量尺與普通的測(cè)量直尺沒有太大的區(qū)別，主要是其頂端有一定位裝置，當(dāng)壓縮彈簧的回復(fù)力使測(cè)量尺返回零位的時(shí)候，此裝置就起到阻止測(cè)量尺移動(dòng)過量的作用。另外在距離測(cè)量尺的底部 170，兩側(cè)各有一螺紋孔，它們的作用是固定彈簧的位置，以使彈簧可以受力，從而迫使測(cè)量尺回復(fù)到零位，其 25 結(jié)構(gòu)如圖 4． 5 （ 2）材料的選擇 測(cè)量尺要求有剛性和韌性，而且耐磨性也比較好，在刻刻度線的時(shí)候，要求不會(huì)損壞刀具，在這里選擇 8為其材 [19]料 。 5．滾花頭不脫出螺 [19]釘 滾花頭不脫出螺釘安裝在測(cè)量尺上，固定彈簧的位置，從而使彈簧受力。它要有一定的強(qiáng)度，以便能夠承受足夠的外力。 6． 電動(dòng)推 [15]桿 圖 4． 6 電動(dòng)推桿 1－ M： 機(jī) 2－ 推桿 4－ 固定栓 在剛剛開始設(shè)計(jì)控制測(cè)量尺的上升與下降的裝置時(shí)，考慮的是利用矩形螺紋導(dǎo)桿，但問 題也就隨之不斷的出現(xiàn)了。首先要解決的是，怎樣當(dāng)測(cè)量尺接觸到被測(cè)面的時(shí)候，螺紋導(dǎo)桿就停止運(yùn)動(dòng)，關(guān)于這個(gè)問題曾經(jīng)想到過在橫桿的探測(cè)桿的 26 底面上安裝以微動(dòng)開關(guān)，這樣是利用它的靈敏度來控制螺紋導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)，但是其導(dǎo)線的連接是個(gè)需要仔細(xì)研究的問題，其接法 、 線路的安裝以及運(yùn)動(dòng)的時(shí)候外部條件對(duì)導(dǎo)線的損壞情況是個(gè)很棘手的問題。另外最關(guān)鍵的問題是，微動(dòng)開關(guān)會(huì)影 響到測(cè)量的精度，所以此方法在這里是行不通的。還有，如果采用螺紋導(dǎo)桿的話，考慮到使用壽命的問題，則橫桿的設(shè)計(jì)需要改變，其尺寸會(huì)變得龐大，質(zhì)量會(huì)變得過重 ，這些會(huì)造成生產(chǎn)的成本過大，不夠經(jīng)濟(jì)。所以經(jīng)過再三的仔細(xì)研究，決定使用 動(dòng)推桿來作為測(cè)量尺的動(dòng)力源裝置。 在這里采用的是 電動(dòng)推桿中的 B 型，其尺寸不大，最關(guān)鍵的是其結(jié)構(gòu)剛好與測(cè)量儀器的結(jié)構(gòu)相符合，便于安裝。它的額定行程為 200與測(cè)量儀器的要求相符合。其重量為 34的電動(dòng)機(jī)型號(hào)是 M： 550W，的最大的優(yōu)點(diǎn)是其行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以在額定行程的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)工作的行程范圍，相應(yīng)的外行程可以與微機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。從而解決了當(dāng)橫桿的探測(cè)桿碰到下心盤的上平面就自動(dòng)停止的 問題，其結(jié)構(gòu)如圖 ． 位移傳感 [16]器 位移傳感器的作用是與相應(yīng)的讀卡連接，直接與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，自動(dòng)把測(cè)量的數(shù)據(jù)輸送到計(jì)算機(jī)里，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析。它的安裝位置是在橫桿上測(cè)量尺的配合孔處。 27 第五章 結(jié)果與分析 根據(jù)國家鐵道部 426 號(hào)文件和車輛段的有關(guān)規(guī)定和要求，又根據(jù)在市科路測(cè)量儀器研究所所了解的有關(guān)測(cè)量儀器方面的知識(shí)，我所設(shè)計(jì)的某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離檢測(cè)裝置具有自動(dòng)讀數(shù)和數(shù)據(jù)的輸出等功能，從而大大 提高了檢測(cè)的工作效率，也提高了檢測(cè)時(shí)的精度，下面就兩種方案分別作出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析。 一 三角架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 三角底架測(cè)量儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，性能穩(wěn)定。特別是齊三角底架利用三角形最穩(wěn)定的原理與下心盤的上平面接觸，然后利用磁鐵固定在它的上方，從而避免了側(cè)翻的可能性。由于此裝置是把一組彈性旁承的上平面與下心盤的上平面的垂直距離分兩次檢測(cè)的，所以在這里考慮到了當(dāng)測(cè)完一個(gè)數(shù)據(jù)再測(cè)另外一數(shù)據(jù)的時(shí)候，數(shù)顯裝置的清零的問題，就如前面所說，在這里，如果不把橫桿與旋轉(zhuǎn)柱分開的話，在測(cè)量另外一數(shù)據(jù)的時(shí)候就必須得把 測(cè)量尺向上滑動(dòng)，那么此時(shí)數(shù)顯裝置所讀出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確，因此，橫桿就需要與旋轉(zhuǎn)柱分開。 在使用三角底架測(cè)量儀的時(shí)候，把測(cè)量尺的鎖緊螺釘松開，并且使測(cè)量尺的底面與三角支撐架的底面在同一水平面上，此時(shí)，把橫桿向上旋轉(zhuǎn)，把測(cè)量儀放在下心盤上，再把橫桿向下緩緩旋轉(zhuǎn)，當(dāng)測(cè)量尺接觸到彈性旁承的上平面的時(shí)候，測(cè)量尺開始向上滑動(dòng)，直到橫桿接觸到擋槽的時(shí)候，測(cè)量尺不再滑動(dòng)，此時(shí)數(shù)顯裝置所顯示的數(shù)字就是要測(cè)量的數(shù)據(jù)。測(cè)另一組數(shù)據(jù)的時(shí)候，只需轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)柱，再重復(fù)上述步驟即可。 當(dāng)測(cè)量儀器工作的時(shí)候，把框架上的橫桿鎖緊螺釘擰緊，從而固 定測(cè)量尺的位置。當(dāng)測(cè)量儀器不工作的時(shí)候，可把螺釘松開，把框架滑向旋轉(zhuǎn)柱處，再把螺釘擰緊，同時(shí)也把測(cè)量尺滑到最底端，然后用鎖緊螺釘固定住，這樣做的好處是減少橫桿的載荷，延長其壽命，不至于使其因?yàn)橐欢耸芙?jīng)常受壓力而產(chǎn)生彎曲，影響測(cè)量的精度。 當(dāng)測(cè)量尺 、 橫桿或者旋轉(zhuǎn)住受到磨損或不小心碰壞的時(shí)候，其拆卸方便，這些零件可以批量生產(chǎn)。 本方案的工藝比較簡單，沒有很復(fù)雜的加工工序，各個(gè)組零件都很容易加工出來，而鎖緊螺釘和數(shù)顯裝置都是現(xiàn)成的，所以此方案生產(chǎn)出來的價(jià)格應(yīng)該是比較便宜的。 但是它的缺點(diǎn)是，雖然實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)讀取數(shù)據(jù) ，但是還是沒能完成實(shí)現(xiàn)智能化， 28 其測(cè)量的工程還得需要工人師傅的仔細(xì)作業(yè)才可，另外它的重量也是比較大的，當(dāng)測(cè)量完一個(gè)轉(zhuǎn)向架的數(shù)據(jù)后，工人們把它拿到另一轉(zhuǎn)向架的時(shí)候是比較費(fèi)力的。 二 梁架式檢測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn) 梁架式測(cè)量儀相對(duì)三角底架測(cè)量儀來說實(shí)現(xiàn)了智能化。梁架式測(cè)量儀的安裝是個(gè)很關(guān)鍵的過程最需要注意的是，由于整個(gè)裝置的設(shè)計(jì)都是水平的，既與軌道的平面平行。而且很多尺寸包括測(cè)量尺與橫桿探測(cè)桿的最低點(diǎn)都是根據(jù)車輪的高度而設(shè)計(jì)的，這樣是為了保證轉(zhuǎn)向架可以自由的在測(cè)量儀器的下面通過，所以在安裝的時(shí)候一定要確保測(cè)量 儀器的最低面與測(cè)量設(shè)備軌道的平面在同一水平面上，誤差不可過大，以不至于影響轉(zhuǎn)向架的通過。 電動(dòng)推桿是整個(gè)測(cè)量儀器的動(dòng)力裝置。電動(dòng)桿本身具有額定推力過載保護(hù)裝置和行程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。前者在制造過程中就已經(jīng)設(shè)定了額定推力，工作中一旦遇到意外，推力超過額定值，系統(tǒng)立即斷電停車，保護(hù)電機(jī)和機(jī)構(gòu)不被破壞，但是，絕對(duì)不能以此作為正常運(yùn)行的終點(diǎn)開關(guān)使用，后者可在額定行程范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)工作行程范圍，相應(yīng)的外行程開關(guān)可以與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，電動(dòng)推桿的這項(xiàng)優(yōu)勢(shì)就保證了與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的設(shè)計(jì)要求，另外把位移傳感器一并 與計(jì)算機(jī)聯(lián)在一起，這樣就實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀出與分析，大大提高了工作效率，減少了工人的工作量。 橫桿是從梁架的下端安裝的，橫桿上的滾子是為了減小摩擦和提高梁架和橫桿的工作壽命而設(shè)計(jì)的，起上下移動(dòng)的時(shí)候基本上沒有太大的阻力，而且很靈活。測(cè)量尺的位置與彈性旁承和下心盤的安裝位置相同。當(dāng)橫桿下降的時(shí)候，測(cè)量尺上的彈簧只受預(yù)設(shè)外力的作用，此時(shí)彈力很小，隨著橫桿的繼續(xù)下降，測(cè)量尺首先接觸到彈性旁承的上平面，測(cè)量尺開始向上移動(dòng)，此時(shí)，彈簧在橫桿和滾花不脫出螺釘?shù)淖饔孟拢膹椓Σ粩嗟脑龃?，?dāng)橫桿上的探測(cè)尺接觸到下心盤的上平面的時(shí)候，測(cè)量儀器自動(dòng)停止，此時(shí)，測(cè)量尺上升的距離就是所要測(cè)量的距離，計(jì)算機(jī)此時(shí)自動(dòng)記錄和分析所測(cè)到的數(shù)值，當(dāng)這些工作完成后計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使橫桿上升，這時(shí)彈簧就起到了使測(cè)量尺恢復(fù)到零位的作用。 梁架式測(cè)量儀器的各部件都可以靈活的拆換，并且更換的程序并不復(fù)雜，而且在組裝的時(shí)候也是相當(dāng)簡單的，梁架式測(cè)量儀器的工作效率比起三角底架測(cè)量儀來，其工作效率更高，測(cè)量精度相當(dāng)，但是操作是更加的方便了，只需要把轉(zhuǎn)向架推到測(cè)量儀器的下面就可以完成數(shù)據(jù)的檢測(cè)與分析。 但是梁架式測(cè)量儀器的造價(jià)是比較高的，而且它的尺寸比較大，在 運(yùn)輸?shù)臅r(shí) 29 候不是很方便，占用比較大的垂直空間。 三 對(duì)比與分析 綜合以上所述，我自己還是認(rèn)為無論是從國家鐵道部的 426 號(hào)文件還是從車輛段要求方面來考慮，應(yīng)該是梁架式測(cè)量儀器比較符合要求。雖然梁架式測(cè)量儀的造價(jià)比較高，運(yùn)輸也有一定的難度，但是它實(shí)現(xiàn)了智能化，符合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求。它與三角底架測(cè)量儀器相比，不用分兩次來測(cè)量一轉(zhuǎn)向架上的數(shù)據(jù)，另外，雖然，三角底架測(cè)量儀器也實(shí)現(xiàn)了利用數(shù)顯裝置直接讀數(shù)的功能，但是，它還是需要利用人工來記錄其數(shù)據(jù)，再由人工來對(duì)其進(jìn)行分析，這樣工作效率還是不高，而梁架式測(cè)量儀器 借助計(jì)算機(jī)就可以完成以上所有工作，工作效率就更高了。 30 結(jié)論 大學(xué)四年轉(zhuǎn)眼間即將過去，不知不覺四年時(shí)光象流水一樣?xùn)|去，而在這四年里我們究竟學(xué)到了什么？學(xué)的怎么樣？哪些知識(shí)掌握的不夠牢固？這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)為我們提供了一次很好的自我檢驗(yàn)的舞臺(tái)。 當(dāng)我們?cè)诟鱾€(gè)機(jī)械工廠參觀的時(shí)候，當(dāng)時(shí)的感覺是，這些機(jī)器沒有什么啊，不就是把各個(gè)零件組裝起來組成一個(gè)系統(tǒng)嗎。并不是想象中的那么難呀，這種心態(tài)的產(chǎn)生是因?yàn)槲覀冎恢懒艘恍├碚撝R(shí)，從而只知道了表面現(xiàn)象，而更具體的我們卻沒有能力去深刻 的了解，不只到設(shè)計(jì)的工程是多么的艱辛，就象我們?cè)谄穱L美味佳肴的時(shí)候，卻不知道是怎么做出來的。 我們?cè)诳坡窚y(cè)量儀器研究所和車輛段參觀的日子里，我們了解到了很多有關(guān)測(cè)量儀器方面的知識(shí)。以前從來都沒有想到過，測(cè)量工具竟然有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，最讓我佩服的是那巧妙的構(gòu)思，設(shè)計(jì)師傅們根據(jù)被測(cè)物的結(jié)構(gòu)而設(shè)計(jì)的形態(tài)各異的測(cè)量儀器，而且還能智能讀數(shù)。當(dāng)我們了解到我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題正是關(guān)于這方面的時(shí)候，我們是相當(dāng)?shù)呐d奮，而且我們的課題都是鐵道部剛下達(dá)的文件里做出的新要求，這對(duì)我們來說是很有挑戰(zhàn)性的。 然而當(dāng)我們選擇好自己的課題后 ，開始進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的設(shè)計(jì)時(shí)，卻普遍有一種無從下手的感覺。這時(shí)，我們才知道了自己是知道的那么微不足道。 我所設(shè)計(jì)的某零件加工尺寸測(cè)量設(shè)備開發(fā)進(jìn)給傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)離的檢測(cè)裝置，在設(shè)計(jì)的過程中就遇到了不少的麻煩。比如在設(shè)計(jì)三角抵架測(cè)量引起的工程中，雖然很快就把方案確定了下來，而且也把圖形畫了出來，但是，卻出現(xiàn)了一處很嚴(yán)重的問題，就是在最初的設(shè)計(jì)是橫桿與旋轉(zhuǎn)柱成為一體，這個(gè)設(shè)計(jì)是相當(dāng)失敗的，因?yàn)?，如果以這樣的結(jié)構(gòu)去測(cè)量的話，由于橫桿與旋轉(zhuǎn)柱是一剛體，而下心盤的位置是底于彈性旁盛的位置的，那么當(dāng)測(cè)量另外一數(shù)據(jù)的時(shí)候，就得把 測(cè)量尺向上滑動(dòng)，而此時(shí)數(shù)顯裝置的讀數(shù)是在不斷的變化的，那么當(dāng)測(cè)量尺穩(wěn)定后，數(shù)顯裝置的讀數(shù)就不是要測(cè)量的數(shù)據(jù)，如果按照此相數(shù)據(jù)記錄，將會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。最后那橫桿與旋轉(zhuǎn)柱分開，使橫桿也可以自由的旋轉(zhuǎn)，這時(shí)的結(jié)構(gòu)就符合了設(shè)計(jì)的最初思路，而且數(shù)據(jù)絕對(duì)的精確。 在設(shè)計(jì)梁架式測(cè)量儀器的時(shí)候，遇到的最大的困難是怎樣讓整個(gè)裝置接觸到下心盤的時(shí)候就自動(dòng)停止，如果還要靠人工來控制的話，那么就沒有必要來設(shè)計(jì)如此龐大的測(cè)量儀器了。由于其測(cè)量原理與三角抵架測(cè)量儀器的原理相同，所以其他方面倒是沒有出現(xiàn)什么困難。在解決上述困難的時(shí)候 ，我的第一個(gè)設(shè)計(jì)思路是利用矩形螺紋導(dǎo)桿來作為橫桿的上升與下降裝置，然后在橫桿上的探測(cè)桿的底面上安裝一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，利用微動(dòng)開關(guān)的靈敏性來控制螺紋導(dǎo)桿的運(yùn)動(dòng)，然而問 31 題又出現(xiàn)了，雖然這樣可以控制系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，但是影響到了測(cè)量的精度，對(duì)于要求機(jī)器嚴(yán)格的數(shù)據(jù)來說，這是不能容許的。所以此種思路在這里不可取。經(jīng)過向老師請(qǐng)教和查閱大量的資料，終于找到了解決的辦法，就是利用 電動(dòng)推桿，因?yàn)樗倪\(yùn)動(dòng)完全可以用計(jì)算機(jī)來控制，這樣既解決的運(yùn)動(dòng)的問題，又解決了智能測(cè)量的問題。 另外，設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意各種細(xì)節(jié)的問題，比如要注意各零件 之間的配合，當(dāng)兩零件有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，要注意材料的選擇等。 總的來說，我還是比較滿意我的兩種測(cè)量儀器的設(shè)計(jì)，雖然外觀稱不上好看，但是就其的實(shí)用性來說，是符合鐵道部的要求的，而且梁架式測(cè)量儀器還實(shí)現(xiàn)了智能化。 32 謝辭 通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深的體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛與樂趣，體會(huì)到了設(shè)計(jì)人員在數(shù)據(jù)上的嚴(yán)謹(jǐn)性。 在設(shè)計(jì)的過程中的確遇到了不少的困難，比如材料的選擇，我們要從經(jīng)濟(jì)性 、使用壽命 、 耐磨性 、 質(zhì)量 、 剛性 、 韌性等方面來考慮，以達(dá)到最好的性價(jià)比，在有些零件的設(shè)計(jì)中， 對(duì)一些細(xì)節(jié)的問題考慮的不夠嚴(yán)謹(jǐn)，幸虧有老師和同學(xué)們的幫助才使我的設(shè)計(jì)得以順利的完成。 在這里要非常感謝徐偉民老師對(duì)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作出的大量的指導(dǎo)，他非常關(guān)心我們的設(shè)計(jì)的進(jìn)展情況，每周都要對(duì)我們進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的考察，如果他發(fā)現(xiàn)我們誰出了什么問題，會(huì)及時(shí)的給我們糾正，另外對(duì)我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中所遇到的困難作出詳細(xì)的解釋。對(duì)進(jìn)展緩慢的學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，對(duì)進(jìn)展較快的學(xué)生進(jìn)行表揚(yáng)，使我們體會(huì)到了設(shè)計(jì)的樂趣。還要感謝要老師對(duì)我的設(shè)計(jì)所作出的幫助，他為我的設(shè)計(jì)解決了一些關(guān)鍵性的問題，正是由于這些問題的解決，我的設(shè)計(jì)才得以順利的完成 。 另外，為我們提供了本次實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，在的實(shí)習(xí)期間，古所長給了我們無微不至的照顧，給我們介紹了大量有關(guān)測(cè)量儀器方面的知識(shí)，使我們對(duì)這次的設(shè)計(jì)有了初步的概念。還要感謝車輛段的吳科長，他給我們提供了參觀車輛段的機(jī)會(huì)，他在百忙之中抽出時(shí)間親自帶我們?nèi)ボ囬g參觀，并給我們講解有關(guān)問題。吳科長給我們提供了這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題，并給了我們大量的相關(guān)資料和一些圖紙。 參考文獻(xiàn) 33 [1]. 楊永才 北京 :北京科學(xué)技術(shù)出版社 ,2004年 1月 [2]． 李天無 手冊(cè) 南科技出版社， 1988 年 [3]． 楊黎明 李恩至 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京 : 國防工業(yè)出版社 月 [4]. 廖念釗主編 . 互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)（第三版） 中國計(jì)量出版社 ,2002年 3月 [5]. 大連理工大學(xué)工程畫教研室 . 機(jī)械制圖（第四版） 高等教育出版社 , 1991年 5月 [6]. 劉鴻文 . 材料力學(xué)（第三版） 高等教育出版社 , 1992 年 9月 [7]． 濮良貴 機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） . 北京 : 高等教育出版 社 , 2001年 6月 [8]. 孫桓 . 機(jī)械原理（第五版） . 北京 : 高等教育出版社 ,2001年 5月 [9]. 武漢工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系基礎(chǔ)教研室編 漢： 2001年 6月 [10]. 譚國民 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2002 56～ 98 [11]. 劉喜生 長春，吉林大學(xué)出版社， 1997 41～ 62 [12]. 孫誠 北京：中國輕工業(yè)出版社， 2003 114～ 140 [13]. r.,112～ 130 [14].