精密儀器設計課程設計--彈簧管課設報告

1、<p>　　精密機械設計基礎課程設計</p><p><b>　　課程設計說明書</b></p><p>　　設計題目：彈簧管壓力表</p><p><b>　　學院：機械學院</b></p><p><b>　　班級：</b></p><p>

2、;<b>　　姓名：</b></p><p><b>　　學號：</b></p><p><b>　　指導老師：</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1.設計任務…………3</p><p>　　2

3、.方案論證……………4</p><p>　　3.參數選擇………………6</p><p>　　4.參數計算...…………………8</p><p>　　5.標準化統計..…………………14</p><p>　　6.設計總結...………………………15</p><p>　　7.參考文獻...…………………………16</

4、p><p><b>　　1、設計任務</b></p><p>　　設計一彈簧管壓力表并繪制其裝配圖,其參數如下:</p><p>　　1.1測量范圍: 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標尺特性: </p><p>　　等分刻度： 滿程0.25Mpa； </p><p>　　標度角: 270?；</p><p>　　分度數: 5.4?；<

6、;/p><p>　　分度值: 0.005Mpa；</p><p>　　1.4精度： 1.5級；</p><p>　　1.5測量誤差： 小于1%；</p><p><b>　　2、 方案論證</b></p><p><b>　　2.1 結構分析</b><

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

8、/p><p>　　本設計由曲柄滑塊機構和齒輪傳動機構組成。其目的是為了傳遞和放大位移量，改變位移性質和等分刻度，并且應具備一定的保補償性，同時保持線性對應關系。</p><p>　　2.1.3 示數裝置（指針、刻度盤）</p><p>　　其作用是在接受傳動放大機構的位移后，指示出差相應的測量數值。本設計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>　　其原理結構框圖如下：</p><p>　　彈簧管是一個彎曲成弧形的空心管，其截面形狀通常為橢圓或扁形（本設計采用扁形），它的開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，與傳動機構相連。彈簧管就是在利用任意非圓形截面的管子在內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成滑塊機構，該機構可將自由端的直線位移轉為曲柄的角位移，齒輪機構又將位移放大，并由中心軸帶動指針，在標尺上顯示出準確的壓力示數。</p><p><b>　　3、 參數選擇</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>　　彈簧管截面長短軸比 a/b=3</p><p>　　3.2 曲柄滑塊機構</p><p>　　連桿相對長度 λ=4</p><p>　　相對偏距 ε=1</p><p>　　轉動范圍角 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齒輪傳動參數</b></p><p>　　模數： m=0.25</p><p>　　小齒輪： Z1=26</p><p>　　扇形齒輪：

14、 Z2=390</p><p>　　傳動比： i21=15</p><p>　　3.4 標尺、指針參數</p><p>　　分度尺寸： 3.375</p><p>　　短軸線長度： 5mm</p><p>　　長軸線長度： 10mm</p

15、><p>　　指針與標線重合長度： 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</b></p><p>　　外 徑： D1=25mm

16、</p><p>　　內 徑： D2=5mm</p><p>　　圈 數： 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： f=0.2</p><p>　　當量摩擦系數： fv=0.314</p><p><b>　　參數計算</b></p><p>　　4.1彈簧管有關參數的確定</p><p>　　4.1.1 彈簧管外形參數 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 曲柄滑塊機構及小齒輪的參數 （單位mm）</p><p>　　4.3 壓力表原理誤差分析</p><p>　　對應曲柄轉角的理想位移：</p><p>　　對應曲柄轉角的實際位移: 原理誤差

19、： 1％為合格</p><p>　　4.4 游絲有關參數確定</p><p>　　4.4.1 游絲應力校核</p><p>　　4.2.2游絲各參數的最終確定</p><p><b>　　5.標準化統計</b></p><p><b>　　標準件總數：16</b>&l

20、t;/p><p><b>　　零件總數：35</b></p><p>　　標準化率：45.7﹪</p><p><b>　　6.設計總結</b></p><p>　　壓力表是工業(yè)中常用的測量氣體壓力的儀表，在工業(yè)中具有舉足輕重的地位。在實際應用中壓力表的要求十分嚴格。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>　　本設計要求為普通工業(yè)氣體壓力表。我們設計的方案為彈簧管壓力表，它具有高靈敏度、低造價、結構簡單、傳動平穩(wěn)、易于加工等特點，很適合作為初學者學習，經過以上設計及計算表明，該方案基本上達到了設計的要求，完成了所規(guī)定的任務。</p><p>　　同時本方案也存在不足之處，對工作環(huán)境及測量氣體均無具體的要求。另外，外界環(huán)境由于溫度、濕度等原

22、因以及測量氣體對壓力表的腐蝕都可能使壓力表精度降低。</p><p>　　在這三個星期的設計實踐當中，經過不斷的對數據圖形修改和自我完善，理論與實踐相結合，我初步將機械零件設計與工程制圖有機的結合到一起，努力完成了設計任務，在一定程度上提高了自己的綜合實踐能力，將自己所學的理論知識進一步鞏固，同時在實踐當中培養(yǎng)了我刻苦仔細的好品質。在此期間，指導老師及各位同學也給了我很多幫助，讓我感受到了集體的溫暖，在此向老師和

23、同學們表示感謝!</p><p><b>　　7.參考文獻</b></p><p>　　龐振基、黃其勝主編，《精密機械設計》，機械工業(yè)出版社。</p><p>　　何貢主編，《互換性與測量技術》，中國計量出版社。</p><p>　　田培棠、石曉輝主編，《機械零部件機構設計手冊》，國防工業(yè)出版社</p>&