精密儀器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--彈簧管課設(shè)報(bào)告

1、<p>　　精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書</b></p><p>　　設(shè)計(jì)題目：彈簧管壓力表</p><p><b>　　學(xué)院：機(jī)械學(xué)院</b></p><p><b>　　班級(jí)：</b></p><p>

2、;<b>　　姓名：</b></p><p><b>　　學(xué)號(hào)：</b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)任務(wù)…………3</p><p>　　2

3、.方案論證……………4</p><p>　　3.參數(shù)選擇………………6</p><p>　　4.參數(shù)計(jì)算...…………………8</p><p>　　5.標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)..…………………14</p><p>　　6.設(shè)計(jì)總結(jié)...………………………15</p><p>　　7.參考文獻(xiàn)...…………………………16</

4、p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一彈簧管壓力表并繪制其裝配圖,其參數(shù)如下:</p><p>　　1.1測(cè)量范圍: 0～0.25Mpa；</p><p>　　1.2外廓尺寸: 外徑<150mm； </p><p><b>　　高度<5

5、5mm；</b></p><p>　　接口M201.5（普通螺紋、外徑20、螺距1.5）；</p><p>　　1.3標(biāo)尺特性: </p><p>　　等分刻度： 滿程0.25Mpa； </p><p>　　標(biāo)度角: 270?；</p><p>　　分度數(shù): 5.4?；<

6、;/p><p>　　分度值: 0.005Mpa；</p><p>　　1.4精度： 1.5級(jí)；</p><p>　　1.5測(cè)量誤差： 小于1%；</p><p><b>　　2、 方案論證</b></p><p><b>　　2.1 結(jié)構(gòu)分析</b><

7、/p><p>　　彈簧管壓力表由三部分組成:彈性敏感元件、傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)、示數(shù)裝置。</p><p>　　2.1.1 靈敏元件（彈簧管）</p><p>　　將不便直接測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成易于直接比較的物理量。本設(shè)計(jì)將彈簧作為靈敏元件，將不易于測(cè)量的壓力轉(zhuǎn)換為易于測(cè)量的位移。</p><p>　　2.1.2 傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)（曲柄滑塊、齒輪機(jī)構(gòu)）<

8、/p><p>　　本設(shè)計(jì)由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。其目的是為了傳遞和放大位移量，改變位移性質(zhì)和等分刻度，并且應(yīng)具備一定的保補(bǔ)償性，同時(shí)保持線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。</p><p>　　2.1.3 示數(shù)裝置（指針、刻度盤）</p><p>　　其作用是在接受傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的位移后，指示出差相應(yīng)的測(cè)量數(shù)值。本設(shè)計(jì)中采用指針指示刻度盤刻度。</p><p>

9、;　　2.2 彈簧工作原理</p><p>　　其原理結(jié)構(gòu)框圖如下：</p><p>　　彈簧管是一個(gè)彎曲成弧形的空心管，其截面形狀通常為橢圓或扁形（本設(shè)計(jì)采用扁形），它的開(kāi)口端焊在帶孔接頭中并固定在儀表基座上，而封閉端為自由端，與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。彈簧管就是在利用任意非圓形截面的管子在內(nèi)壓力作用下其截面將力圖變?yōu)閳A形，從而引起位移的原理制成的。壓力表中，彈簧管自由端與連桿相連，而連桿又與變形

10、齒輪后端的曲柄及彈簧本身構(gòu)成滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可將自由端的直線位移轉(zhuǎn)為曲柄的角位移，齒輪機(jī)構(gòu)又將位移放大，并由中心軸帶動(dòng)指針，在標(biāo)尺上顯示出準(zhǔn)確的壓力示數(shù)。</p><p><b>　　3、 參數(shù)選擇</b></p><p><b>　　3.1 彈簧管</b></p><p>　　毛坯外徑 ＝15mm；</p>

11、<p>　　中徑 R＝50mm；</p><p>　　壁厚 h＝0.3mm；</p><p>　　中心角 ´´＝265?；</p><p>　　材料 錫磷青銅</p><p>　　Qsn4-0.3； </p><p>　　E=1.27×105Mpa</

12、p><p>　　泊松比 ＝0.3 </p><p>　　彈簧管截面長(zhǎng)短軸比 a/b=3</p><p>　　3.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)</p><p>　　連桿相對(duì)長(zhǎng)度 λ=4</p><p>　　相對(duì)偏距 ε=1</p><p>　　轉(zhuǎn)動(dòng)范圍角 ɑg= 18</p&

13、gt;<p>　　初始位置角 ɑ0= -9</p><p>　　終止位置角 ɑk= +9</p><p><b>　　3.3齒輪傳動(dòng)參數(shù)</b></p><p>　　模數(shù)： m=0.25</p><p>　　小齒輪： Z1=26</p><p>　　扇形齒輪：

14、 Z2=390</p><p>　　傳動(dòng)比： i21=15</p><p>　　3.4 標(biāo)尺、指針參數(shù)</p><p>　　分度尺寸： 3.375</p><p>　　短軸線長(zhǎng)度： 5mm</p><p>　　長(zhǎng)軸線長(zhǎng)度： 10mm</p

15、><p>　　指針與標(biāo)線重合長(zhǎng)度： 2mm</p><p>　　指針形狀： 楔桿形</p><p>　　指針末端寬度： 2mm</p><p><b>　　3.5 游絲參數(shù)</b></p><p>　　外 徑： D1=25mm

16、</p><p>　　內(nèi) 徑： D2=5mm</p><p>　　圈 數(shù)： n=10</p><p>　　安裝角度： min=/2 max=2</p><p>　　寬度比： u=6</p><p>　　摩擦系

17、數(shù)： f=0.2</p><p>　　當(dāng)量摩擦系數(shù)： fv=0.314</p><p><b>　　參數(shù)計(jì)算</b></p><p>　　4.1彈簧管有關(guān)參數(shù)的確定</p><p>　　4.1.1 彈簧管外形參數(shù) 單位(mm)</p><p>　　

18、4.1.2 彈簧管末端位移確定</p><p>　　附： C1=0.430 C2=0.121</p><p>　　4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)及小齒輪的參數(shù) （單位mm）</p><p>　　4.3 壓力表原理誤差分析</p><p>　　對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角的理想位移：</p><p>　　對(duì)應(yīng)曲柄轉(zhuǎn)角的實(shí)際位移: 原理誤差

19、： 1％為合格</p><p>　　4.4 游絲有關(guān)參數(shù)確定</p><p>　　4.4.1 游絲應(yīng)力校核</p><p>　　4.2.2游絲各參數(shù)的最終確定</p><p><b>　　5.標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)</b></p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)件總數(shù)：16</b>&l

20、t;/p><p><b>　　零件總數(shù)：35</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)化率：45.7﹪</p><p><b>　　6.設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　壓力表是工業(yè)中常用的測(cè)量氣體壓力的儀表，在工業(yè)中具有舉足輕重的地位。在實(shí)際應(yīng)用中壓力表的要求十分嚴(yán)格。要求有足夠的精度、靈敏度，并要求安全

21、可靠，如耐高溫、抗震、防潮、防塵等。</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求為普通工業(yè)氣體壓力表。我們?cè)O(shè)計(jì)的方案為彈簧管壓力表，它具有高靈敏度、低造價(jià)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、易于加工等特點(diǎn)，很適合作為初學(xué)者學(xué)習(xí)，經(jīng)過(guò)以上設(shè)計(jì)及計(jì)算表明，該方案基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求，完成了所規(guī)定的任務(wù)。</p><p>　　同時(shí)本方案也存在不足之處，對(duì)工作環(huán)境及測(cè)量氣體均無(wú)具體的要求。另外，外界環(huán)境由于溫度、濕度等原

22、因以及測(cè)量氣體對(duì)壓力表的腐蝕都可能使壓力表精度降低。</p><p>　　在這三個(gè)星期的設(shè)計(jì)實(shí)踐當(dāng)中，經(jīng)過(guò)不斷的對(duì)數(shù)據(jù)圖形修改和自我完善，理論與實(shí)踐相結(jié)合，我初步將機(jī)械零件設(shè)計(jì)與工程制圖有機(jī)的結(jié)合到一起，努力完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在一定程度上提高了自己的綜合實(shí)踐能力，將自己所學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)一步鞏固，同時(shí)在實(shí)踐當(dāng)中培養(yǎng)了我刻苦仔細(xì)的好品質(zhì)。在此期間，指導(dǎo)老師及各位同學(xué)也給了我很多幫助，讓我感受到了集體的溫暖，在此向老師和

23、同學(xué)們表示感謝!</p><p><b>　　7.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　龐振基、黃其勝主編，《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社。</p><p>　　何貢主編，《互換性與測(cè)量技術(shù)》，中國(guó)計(jì)量出版社。</p><p>　　田培棠、石曉輝主編，《機(jī)械零部件機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，國(guó)防工業(yè)出版社</p>&