研究型金相显微镜精密机械关键技术的研究

• 作 者: 杨小民
• 机 构: 桂林电子科技大学
• 出 处: 桂林电子科技大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 研究型金相显微镜 精密机械 结构设计 几何作图法 联接螺纹 接触应力

为了给在研项目—立式金相显微镜提供关键的技术支持,对研究型金相显微镜的机械结构部分进行了理论研究和结构设计,这对于提高金相显微镜的应用档次和缩小国内、外同类产品的水平差距,具有现实意义和社会意义。　　论文的内容之一是对研究型金相显微镜的转换器部分进行研究,目的在于设计一种六孔物镜转换器结构并保证其对中精度在0.01㎜以内。在结构设计上,采用了几何作图法,通过分析现有的五孔物镜转换器的结构特点,找出转换器上物镜安装孔的设计规律:各孔的轴线过转动板的外球面的球心并与外球面垂直相交,其各个交点位于同一个平行于转动板端面的平面内。这也是论文的创新点之一,从而设计出了六孔物镜转换器的结构;为了保证转换器结构的对中精度要求,着重分析了定位机构的定位精度和转轴的回转精度,分析结果表明,要满足转换器的对中精度要求,那么转换器在转动时,其旋转轴系的回转角误差必须在1以内,所以采用了半运动学结构设计,并利用半运动学式圆柱形轴系设计的误差公式,对结构参数进行检验,使所设计的结构很好地满足了精度要求。另外,为了找出结构受力时的最大变形对精度的影响,采用了有限元数值分析方法,对转动板的联接螺纹作了变形分析,结果表明,结构受力后的最大变形量不会对转换器的精度构成实质性的影响。转换器的结构参数设计合理。　　论文的内容之二是对研究型金相显微镜的调焦机构进行研究,目的在于提高微调焦部分的传动比。按照结构尺寸要求,选择了具有大传动比的3Z(Ⅰ)型行星齿轮传动类型,这是论文的结构创新点之二。根据行星传动机构理论,对所设计的行星齿轮机构进行传动比计算、配齿计算、受力分析及强度校核,并设计出了粗、微调焦机构的机械结构。结果,微调焦部分的理论总传动比是原始方案的一倍以上,满足了传动的设计要求。为检验太阳轮受交变应力是否会发生失效,利用有限元理论对太阳轮与行星轮的接触应力进行了分析,得出了最大接触应力及其在接触啮合中的变化规律,结果发现,所设计的齿轮结构没有发生材料屈曲现象,结构强度足够。