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试验
用冻干
显微镜
设计
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毕业设计(论文)中期报告题目：试验用冻干显微镜的设计系 别 机电信息系 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 学 号 导 师 2013年3月17日一、设计（论文）进展状况1.通过前期查阅文献资料对本课题设计方向，设计目的有了一定的认识。2.此次设计的冻干显微镜的主要用途在于：（1）通过图像分析测量各种溶液及细胞浮液的塌陷温度；（2）观察其它物品冻干过程中的结构变化。3.了解冻干显微镜的工作原理及适用范围，根据此设计冻干显微镜为采用液氮为冷媒的冻干设备，设计的冻干显微镜主要包括：显微镜、真空室、冻干载物台、真空泵、液氮泵、捕水器。4.显微镜的工作原理为将被观测物品放入真空条件下的冻干载物台上，由液氮泵将氮气输送至冷凝盘管氮气吸热变为液氮以达到降温的作用，放置在冻干载物台上的被被观测物品在冷冻下析出的水蒸汽可能会模糊镜头影响观测，因此在镜头周围加上一圈电热阻丝将水蒸气转为液体水，最后再由真空泵将里面的水份抽入捕水器中。5.既是将显微镜的物镜镜头放入真空室中,目镜在外面以方便观测物品的冻干进程，左右两侧旋钮调节冻干载物台的位置。基本完成此冻干显微镜的装配图如下：主视图左视图镜头处电热阻丝的设计6.此冻干显微镜的技术参数为：型号参数单位数值冻干载物台温度-100+100冷凝器温度-65+25观测倍数40800极限真空度Pa17.工作台调整的传动机构计算：传动机构如图传动机构简图齿轮的计算:因为此传动机构分为两个独立部分，上下两个主动轮在手轮转动时，分别带动直齿圆柱齿轮按两个不同方向转动，而且上下两部分机构结构对称，所以我在计算时只选取上部分传动机构计算，同理可得下部分传动机构。首先，工作台的调节是通过显微镜箱体外部的手轮转动，从而带动工作台的转动的，在这个过程中要改变转动方向，即主动轮的转动方向与工作台的转动方向夹角90度。所以在传动机构设计时，为了选择锥齿轮，而且两锥齿轮的轴线夹角为90度，来改变转动方向同时配合直齿轮。由于工作台要向两个方向转动，而且由不同的传动机构控制，所以为满足这个要求，工作台选择由直齿圆柱齿轮控制（结构如上传动机构简图）。直齿圆柱齿轮4计算:根据工作台的移动精度一般小于1mm，在本设计中取1mm，即直齿圆柱齿轮每转一个齿，工作台移动1mm，于是：综合经济性考虑，选择齿数为Z4=30，模数为M4=0.5，压力角=20，则直齿圆柱齿轮直径为：D4=Z4*M4=30*0.5=15mm齿顶高ha4=ha*M4=1*0.5=0.5mm齿根高hf4=（ha*+c*）*M4=（1+0.25）*0.5=0.625mm齿全高h=ha4+hf4=0.5+0.625=1.125mm齿顶圆直径da4=（2ha*+Z4）*M4=16mm齿根圆直径df4=（Z4-2ha*-2c*）*M4=27.5*0.5=13.75mm基圆直径db=D4cos=15*0.94=14mm齿距p=*M4=0.5*3.14=1.57mm齿厚s=M4*/2=3.14*0.5/2=0.785mm锥齿轮的计算:为了减少加工难度，两个圆锥齿轮1、2设计满足同样的参数，即齿数，模数相等。取锥齿轮的分度圆直径为15，因为相对于直齿轮，锥齿轮需要更高的强度，所以模数取M1=0.6，齿数Z1=25。分锥角=40，齿顶高 ha1=ha*M1=0.6*1=0.6mm齿根高hf1=（ha*+c*）*M1=1.25*0.6=0.75mm分度圆直径d=15mm齿顶圆直径da=d1+2hacos=15+2*0.5*0.77=15.8mm齿根圆直径df=d1-2hfcos=15-2*0.75*0.77=13.8mm分度圆齿厚s=M1*/2=0.6*3.14/2=0.94mm当量齿数Zv=Z1/cos=32与锥齿轮同轴的直齿圆柱齿轮3的计算:因为直齿圆柱齿轮3与直齿圆柱齿轮4之间有相对的滑动，所以，直齿圆柱齿轮3的齿根圆直径应该大于锥齿轮的齿顶圆直径。根据直齿圆柱齿轮的直径齿根圆直径df3=（Z3-2ha*-2c*）*M4df1=15.8mm，模数取0.5，则Z34，齿数取42，压力角=20。齿顶高ha3=ha*M3=1*0.5=0.5mm齿根高hf3=（ha*+c*）*M3=（1+0.25）*0.5=0.625mm齿全高h=ha3+hf3=0.5+0.625=1.125mm分度圆直径D3=M3 *Z3=0.5*42=21mm齿顶圆直径da3=（2ha*+Z3）*M3=22mm齿根圆直径df3=（Z3-2ha*-2c*）*M4=41.5*0.5=20.8mm基圆直径db=D3cos=21*0.94=19.74mm齿距p=*M3=0.5*3.14=1.57mm齿厚s=M3*/2=3.14*0.5/2=0.785mm2、 存在问题及解决措施1. 冻干载物台的设计，2. 各参数的计算，3. 配件图的绘制。解决措施：查阅资料对显微镜进行
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