（測控技術與儀器教研室）
，也是對過去所學的相關課程的一次全面應用及檢驗，是對學生設計能力的綜合培養。
一、課程設計設計目的
1、鞏固、實踐課堂講過的知識。
通過對儀器結構的實際設計，培養學生綜合應用所學知識，理論聯絡實際，解決工程實際問題的能力，同時加深對所學理論知識的理解。
2、掌握正確的設計思想和設計方法。:
通過對設計任務的分析、設計方案的擬定、零件結構設計與計算，零件幾何精度的確定、材料的選擇、儀器的裝配和調整工藝、儀器精度的合成與分配等環節的設計訓練，使學生掌握精密機械設計的正確方法。
機械產品設計的一般過程為：接受設計任務→擬定設計方案→設計計算→繪製裝配圖→繪製零件圖。設計過程中需注意以下內容：
1）滿足使用要求（功能、可靠性及精度要求）
2）注意工藝性（結構合理、簡單，經濟性，外觀要求）
3、熟悉有關規範、標準、手冊。
設計中涉及到的零件材料、結構等，均需按照有關標準選擇；零件的尺寸、公差等亦應符合相關標準；製圖也要符合一定的規範。因此在課程設計過程中要求通過學習，掌握查閱標準及使用手冊的基本技能。通過課程設計，鍛鍊學生的計算、繪圖能力和熟練運用設計資料的能力。
二、設計題目及要求
1、設計題目：齒輪雙面嚙合綜合測量儀設計
2、測量物件：盤形漸開線圓柱齒輪。
3、測量引數：齒輪徑向綜合總偏差和一齒徑向綜合偏差。
4、設計應滿足的要求：
（1）被測齒輪模數：1－10mm；
（2）可調中心距：50－300mm；
（3）測量精度：6級（按gb/t10095.2-2001）。
三、設計任務
1、完成雙齧儀**配圖（草圖）一張；
2、完成雙齧儀**配圖（工作圖）一張；
3、完成主要零件工作圖2－4漲；
4、完成設計說明書乙份。
四、設計程序和主要完成的工作
（一）、準備階段（1－2天）
1、準備繪圖工具及圖紙：0＃方格紙一張，0＃白圖紙1.5張。
2、收集設計資料，包括設計參考書及手冊。
3、分析設計題目及有關設計要求，弄清被測引數的含義，測量精度的要求，並利用公差實驗室的現有儀器進行拆裝實驗，弄清其測量原理和結構特點。著重弄清以下幾個問題：
（1）儀器的固定滑座和浮動滑座分別採用何種導軌進行導向？為什麼？
（2）導軌是怎樣進行預緊和調整間隙的？
（3）固定滑座的移動是利用何種傳動方式實現的？滑座是利用何種方式進行鎖緊的？
（4）浮動滑座的浮動位置怎樣控制？採用何種彈簧？如何進行調整？
（5）儀器心軸結構？如何定心？如何拆卸？
（6）絲槓螺母的間隙要否調整？絲槓的支承問題
（7）儀器的結構需要改進的地方？
（8）哪些因素會影響測量精度？
（二）方案設計（1－2天）
1、方案設計
方案設計是整台儀器設計的基礎，應通過對設計任務的分析並收集相關資料，擬定出儀器的測量原理方案和總體結構布局方案。包括以下內容：
（1）、分析設計任務，擬定原理方案
測量原理方案應根據被測引數的定義並結合測量方法（如直接測量和間接測量、絕對測量和相對測量等）、測量儀器的型別及測量精度的高低來綜合確定。該方案應通過認真的分析而確定，其目的是為完成測試任務而制定的乙個原理性的技術方案。
被測引數的定義為：被測齒輪與測量齒輪雙面嚙合檢驗時，在被測齒輪一轉範圍內中心距的變動量徑向綜合總偏差。在乙個齒距範圍內中心距的最大變動量一齒徑向綜合偏差。
（2）儀器的功能分析與機構的組成
功能分析包括儀器應有的測量運動功能、調整功能、鎖緊功能等。同時根據測量原理方案及有關要求確定組成儀器結構的機構，包括選擇機構的型別。如導軌、齒輪機構、絲槓螺母、凸輪機構、鎖緊機構等。
（3）確定機構的總體布局，
應通過機構的運動簡圖和必要輪廓線條共同完成。通過不同布局、不同方案的比較，確定最佳方案。
（三）設計計算及裝配圖繪製（6－8天）
本環節是設計過程中任務最大的乙個環節，其計算正確與否與圖樣繪製的合理性直接決定了整個設計質量。通常採用邊計算邊繪圖的方法，由於設計繪圖往往要進行反覆修改，為了保證設計的質量，應先在方格紙上繪製裝配草圖（計畫圖），經審查無誤後，再畫出正式的裝配圖。
1、雙齧儀的主要設計計算工作
（1）滑動導軌：包括滑動導軌的組合型式的選擇，導軌的長度、寬度、行程尺寸的確定，牽引力及其位置的確定，導軌間隙調整的方法。
（2）滾動導軌：包括滾動導軌型別選擇，滾動體的尺寸、數量及排列形式的確定，導軌尺寸的確定，滾動導軌的預緊方法等。
（3）螺旋傳動：包括螺紋型別的選擇，傳動型式的確定，螺紋尺寸（中徑、螺距、工作長度等）的確定，強度和剛度的計算，支承結構等。
（4）凸輪機構：凸輪機構的型式選擇，推桿運動規律，凸輪廓形的設計，壓力角的計算等。
（5）彈簧的設計計算：彈簧型別的確定，彈簧結構尺寸的設計計算。
（6）鎖緊機構：鎖緊機構的型式選擇及有關計算等。
在實際設計中，有時也可根據具根據已知條件進行校核計算。如傳動絲槓的有關尺寸可根據實際經驗初步確定，然後再對其耐磨性、剛度、強度及穩定性等進行校核。
2、裝配草圖的繪製
裝配圖的是用來反映儀器的整體結構、輪廓形狀以及各個零件之間的相互關係，也是用來指導裝配、檢驗、安裝、調整的技術檔案。
裝配圖的設計涉及的內容較多，往往與設計計算交叉進行，即採用邊計算、邊畫圖、邊修改，直至最後完成。由於大部分零件的結構和尺寸都是在這一階段完成的，所以設計中必須綜合考慮儀器的精度要求以及零件的強度、剛度、製造工藝、裝配和調整等方面的要求，器設計步驟大致如下：
（1）畫圖前的準備
已完成方案設計，根據已進行的設計計算，彙總畫裝配圖時所需的技術資料和資料，如最大和最小中心距，主要零件尺寸等。對儀器的結構具有初步的了解。
（2）檢視選擇與圖面的布置
雙齧儀應採用a0圖紙繪製，其檢視的數量應視具體情況而定，可採用必要的剖檢視（全剖、半剖、區域性剖等）或剖面圖。在繪圖的有效面積內合理安排檢視的大小和位置，並為尺寸線、零件序號、零件明細表和技術要求等留出適當的空間。一般情況應盡量選擇1：
1的比例尺。
（3）確定主要零件的相互位置和基本結構
按最小測量中心距，畫出轉動零件的中心線位置及主要零件的輪廓線，如心軸、滑座、絲槓、底座內壁、導軌等。重要的尺寸應通過設計計算或校核計算確定，一般尺寸可按模擬法進行確定，零件的壁厚可從設計手冊中查出。
（4）零件結構的具體設計
對主要零件進行了初步的設計後，應對其進行詳細的設計（按照機械製圖的要求可進行必要的簡化），並對一些次要的零件進行設計。注意被測齒輪和測量齒輪應採用雙點畫線（透明線）畫出。
3、裝配草圖的完善
完善裝配圖的主要內容包括：檢查和完善表達裝配特徵、結構特點和位置關係的各個檢視；標註尺寸和配合，編寫技術特性和技術要求；對零件進行編號，填寫明細表和標題欄等。
（1）檢查和完善各檢視
表達雙齧儀結構的各個檢視應在已繪製的裝配草圖上進行修改、補充，使檢視完整、清晰並符合製圖規範。在檢視完善過程中，應注意同一零件在各檢視中的剖面線方向一致；相鄰的不同零件其剖面線方向或間距不同；對於較薄的零件剖面(一般小於2mm)，可以塗黑表示。裝配圖某些結構可以採用國家標準中規定的簡化畫法，如螺栓、螺母、滾動軸承等。
對於相同型別、尺寸、規格的一組螺栓(或螺釘)聯接，可以只畫乙個，其餘用中心線表示。裝配圖上應盡量避免用虛線表示零件結構。必須表達的內部結構，或某些附件的結構，可採用區域性檢視或區域性剖檢視加以表示。
（2）．標註尺寸和配合
裝配圖上應標註以下尺寸：
1）特性尺寸：表明雙齧儀主要效能和規格的尺寸，如最大和最小中心距等；
2）安裝尺寸：如箱體底面尺寸；
3）外形尺寸：表明儀器所佔空間的尺寸，如總長、總寬、總高等。
4）配合尺寸：表示零件之間的裝配關係的尺寸及相應的配合。注意配合性質和公差等級的選擇，一般採用基孔制。
注意滾動軸承內圈孔與軸頸、外圈與軸承座孔的配合，只標註軸頸和軸承座孔的公差帶。
（3）技術要求
裝配圖上應寫明有關裝配、調整、潤滑、密封、檢驗、維護等方面的技術要求。雙齧儀的主要技術要求見附錄。
（4）．零件編號
在裝配圖上應對所有零件進行編號，不能遺漏，也不能重複，圖中完全相同的零件只編乙個序號
對零件編號時，可按順時針或逆時針順序依次排列引出指引線，各指引線不應相交。對螺栓、螺母和墊圈這樣一組緊韌體，可用一條公共的指引線分別編號。獨立的元件、部件(如滾動軸承、游標等)可作為乙個零件編號。
零件編號時，可以不分標準件和非標準件統一編號；也可將兩者分別進行編號。
6．編寫零件明細表、標題欄
明細表列出了裝配圖中表達的所有零件。對於每乙個編號的零件，在明細表上都要按序號列出其名稱、數量、材料及規格。
標題欄應布置在圖紙的右下角，用來註明產品的名稱、比例、圖號、件數、重量、設計者姓名等。
裝配圖繪製完成後，一般暫不加深，等畫完零件圖後再加深。因為畫零件圖時還有可能需要對裝配圖進行修改。
（四）、繪製零件圖（2天）
零件工作圖是零件製造、檢驗和制訂工藝規程的主要技術檔案，在繪製時要同時兼顧零件的設計要求及零件製造的可能性和合理性。因此零件的工作圖應完整、清楚地表達零件的結構尺寸及其尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、對材料及熱處理的說明及其技術要求等。
每個零件應單獨繪製在乙個標準圖幅中，並應盡量採用1：1的比例尺，對於細部結構，如有必要，可放大繪製區域性檢視。
在檢視中所表達的零件結構形狀，應與裝配圖一致，不應隨便更改，如必須改動，則裝配圖一般也要做相應的修改。
標註尺寸時要選好基準面，尺寸不得有遺漏和重複，並且要便於零件的加工製造，應避免在加工時作附加計算。大部分尺寸最好集中標註在最能反映零件特徵的檢視上。對配合尺寸和其他有精度要求的尺寸（如箱體中心距），應注出尺寸的極限偏差，對配作的定位銷孔，應註明「配作」字樣。
零件的所有表面都應註明表面粗糙度的數值，如較多表面具有同樣的表面粗糙度，可在圖紙右上角統一標註，並加「其餘」字樣，但只允許就其中使用最多的一種表面粗糙度如此標註。表面粗糙度的選擇，可參看有關手冊，在不影響正常工作的情況下，盡量取較大的表面租糙度數值。
零件工作圖上要標註必要的形位公差。它是評定零件質量的重要指標之一，其具體數值及標註方法可參考有關手冊和圖冊。
對傳動零件(如齒輪、蝸輪、蝸桿等)還要列出主要幾何引數、精度等級及偏差表。
此外，還要在零件工作圖上提出必要的技術要求，它是在圖樣上不便用圖形或符號表示，而在製造時又必須保證的要求。
對不同型別的零件，其工作圖的具體內容也有各自的特點。
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