精密机械设计基础课程设计压力表07

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1、精密机械设计基础课程设计设计题目：弹簧管压力表的设计指导老师：闫勇刚设计人员：班级：学号：1•设计任务32•方案论证42.1.结构分析42.2.原理分析82.3.方案设计83参数选择93.1.弹簧管参数93.2.曲柄滑块机构参数103.3.齿轮参数113.4.游丝参数113.5.分度盘与指针参数124.参数设计124.1.弹簧管参数确定124.2.曲柄滑块机构参数确定164.3.压力表原理误差分析184.4.齿轮尺寸确定194.5.游丝应力校核及尺寸确定224.6.主动轴结构设计274.7.从动轴结构设

2、计284.8.刻度表盘的设计293.标准化统计304.工作总结305.参考文献321.设计任务巩固、实践课堂讲过的知识本课程设计的任务：本次课程设计就是把学过的知识应用到机械仪表的设计中，培养从整体上分析问题、解决问题的能力。并进一步加深对学过的知识的理解、巩固。掌握正确的设计思想，通过课程设计使同学掌握仪表的设计思路。机械产品设计，一般其主要过程为：接受设计任务一拟定设计方案一设计计算一绘制装配图一绘制零件图。设计过程中需注意以下内容：1）满足使用要求、功能、可靠性及精度要求。2）注意工艺性（结构合理

3、、简单，经济性，外观要求）熟悉有关规范、标准、手册要符合一定的规范。因此在课程设计过程中要求同学学习掌握查阅标准及使用手册的能力设计中涉及到的零件材料、结构等，均需按照有关标准选择；零件的尺寸、公差等亦应符合相关标准；制图也符合有关标准。本次课程设计就是把学过的知识应用到机械仪表的设计中，培养同学从整体上分析问题、解决问题的能力。并进一步加深对学过的知识的理解、巩固。具体任务是，设计一个用于测量压力的弹簧管压力表，其技术要求如下：1.测量范围0〜0.4Mpa2.外廓尺寸外径＜150mm高度〈55mm3.

4、接口尺寸距1.5）4.标尺特性M20X1.5（普通螺纹、外径20、螺等分刻度（满程0.4Mpa）标度角270°分度数3.375°分度值0.OOSMpa分度数80表盘分度示意图如下图所示5•精度1.5级压力表测量允许误差1.5级表测量允许误差为：在测量范围内任一压力处测量值与标准值（标准表的示值）之差小于满幅压力p^xXl.5%o即仪表允许误差△为A=0.4Mpaxl.5%=0.006Mpa2.方案论证1.1.结构分析弹簧管结构简图如下:灵敏部分•弹簧管传动放大•齿轮传动传动放大…曲柄滑块机构压力表概述：

5、弹簧管压力表是一种用来测量气体压力的仪表。压力表的组成：灵敏元件传动放大机构示数装置辅助装置1、灵敏元件（弹簧管）：将不便于直接测量的物理转化成易于直接比较的物理量。本设计将弹簧管作为灵敏元件，将不易比较的压力转化成易于测量的位移。弹簧管原理如图所示，从管子中截取中心角为d的一小段。通入压力P后，管截面力图变圆，中性层X-X以外各层被拉伸（如efe'f'）,以内各层被压缩（如kik,iOo材料产生弹性恢复力矩，力图恢复各层原来长度，从而迫使截面产生旋转角d,使管子中心角减小，曲率半径增大。若管子一端固定

6、，自由端便产生位移，直至弹性平衡为止。弹簧管的外形图如下：2、传动放大机构（曲柄滑块、齿轮机构）：本设计有曲柄滑块机构和齿轮机构组成，其目的是为了传递或放大位移，改变位移性质和得到等分刻度，并且应具备一定的保补偿性，同时保持线性対应关系。其放大原理分析如下图：>

7、B93、示数装置（指针、刻度盘）：其作用是在接受传动放大机构的位移后，这指示出带测量的数值。本设计采用指针指示标尺刻度。在进行指针的设计中要保证指针有一定的硬度，是其指数的时候能够准确可靠。外形可参考的模型如下：4、辅助装置：支承超轻的轴承、轴

8、、游丝、填装物。2.2.原理分析作为灵敏元件的弹簧管可以把气体压力转变为管末端的位移，通过曲柄滑块机构将此位移转变为曲柄的转角，然后通过齿轮机构将曲柄转角放大，带动指针偏转，从而指示压力的大小。将转角放大便于测量，可以提高测量精度。（线性转换）（近似线性传动）（线性传动）（线性刻度）床力表工作原理框图弹簧管的压力——位移是线性关系，但弹簧管本身的工艺问题（如材料、加工等）会造成一些线性误差，弹簧管形状的不直、不均匀也会导致非线性误差。曲柄滑块机构可以补偿弹簧管的线性及非线性误差。从0〜0.4Mpa调整满

9、足满刻度精度为线性误差调整，中间部分不均匀调整为非线性误差调整。2.3.方案设计本次设计可从弹簧管的设计开始，首先根据先关经验公式对弹簧管的尺寸进行初选，再根据设计要求满量程吋为0.4Mpa,计算弹簧管自由端在受压时的位移。根据弹簧管自由端得总位移，结合曲柄滑块现成的设计公式，计算曲柄的长度。在进行曲柄长的计算时，要首先确定相对杆长和和对偏心距，这些参数的确定根据曲柄的偏转角进确定和选择，推荐的相对杆长和偏心距分析见后续的参数选择说明。在计