哈理工大学百分表设计

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1、目录新仑21.1百分表简介21.2设计目的31.3设计要求31.4设计内容3二、百分表原理42.1百分表的结构原理42.2百分表的工作原理52.3百分表的设计条件5三、百分表设计方案的确定63.1传动比计算63.2齿轮、齿条参数计算63.2.1齿轮参数63.2.2齿条参数83.2.3游丝参数计算83.2.4弹簧参数计算93.2.5齿轮的选材10四、误差分析134.1空冋误差134.1.1齿轮传动中的空回误差134.1.2测量力变化带来的回程误差134.1.3消除空回误差的方法134.2示值误差134.3刻度盘偏心误差144.4测量误差154.4.1误差产生原因

2、154.4.2误差分析15参考:献18一、绪论1.1百分表简介百分表是利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。百分表通常由测头，量杆，弹簧，齿条，齿轮，游丝，表盘及指针等组成。百分表是美国的B.C.艾姆斯于1890年制成的。百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动，将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差以及小位移的长度测量等。百分表的圆表盘上印制有100个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米，即分度值为0.01mm，测量范围为0-3、0-5、0-10mm。改变测头形状并配以相应的支架，可制成百分表的变形

3、品种，如厚度百分表、深度西分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条则可制成杠杆百分表和杜杆千分表，其示值范围较小，但灵敏轴齿轮1舰2格鵷曲外現图1百分表度较高。此外，它们的测头可以在一定角度内转动，能适应不同方向的测量，结构也紧凑。它们适用于测量普通百分表难以测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置误差。百分表在工业上的应用领域非常广泛，如测表面跳动或不平度，检查圆形零件的跳动，当然也可用来测量小的直线位移，测量工件的尺寸、形状、位置误差、检验机床的集合精度或调整工件的装夹位等等，它已经成为工业生产屮不可缺少的仪器1.2设计目的(1)巩固课程所学的内容，综合运用所学课

4、程的理论知识进行设计，培养分析和解决实际工程问题的能力；(2)认识百分表的结构以及作用，学习仪器结构设计的一般方法和步骤，提高机械设计水平，树立正确的设计思想；(3)扩大知识范围，掌握AutoCAD软件的使用，学会运用各类技术资料，包括技术标准，手册等。(4)在设计过程中，培养创新思维和团队合作精神，开拓视野。1.3设计要求1.百分表的测量范围为0〜5毫米或0〜10毫米；分度值为0.01毫米。2.量杆行程至少超过工作行程0.5毫米。3.百分表的外壳直径不大于60毫米，装卡部分直径为O8h7,装卡部分长度216毫米。4.百分表的测量力在0.49N至1.47N之间

5、。同一点正反向测量力之差不大于0.45N。5.本表为一级精度百分表，其示值误差，回程误差和示值变化要求如下：(1)全量程示值误差不大于0.020毫米；(2)任意一毫米示值误差大于0.009毫米；(3)空回误差不大于0.005毫米；(4)示值变化不大于0.003毫米。1.4设计内容1.总装配图一张(四号图纸)2.零件图2张(四号图纸)3.设计说明书一份二、百分表原理2.1百分表的结构原理百分表是一种精度较高的比较量具，它只能测出相对数值，不能测出绝对数值，主要用于测量形状和位置误差，也可用于机床上安装工件时的精密找正。百分表的读数准确度为0.01mm。百分表的结

6、构原理如下图所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格。刻度盘在圆周上有100个等分格，各格的读数值为0.01mm。小指针每格读数为lmmo测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。刻度盘可以转动，以便测量时大指针对准零刻线。百分比的最主要设计部件是齿轮齿条，根据所要求设计百分表的尺寸人小和百分表的精度要求，首先选择齿轮的模数大小，综合考虑齿轮的直径，确定各个齿轮的齿数。同时还要根据齿轮加工不发生切齿的最小齿数要求来决定是否对每个齿轮进行变位。其次，要对游丝进行精心的设计。百分表的游丝是用来保持齿轮传动的有效解除，防

7、止齿轮啮合时不发生空冋，从而保证测量的准确度。另外，也需要对弹簧进行优化设计。弹簧为拉伸弹簧，在测量时保证导杆与被测工件的紧密接触，因此弹簧安装时要有一定的初始拉力。百分表的构造主耍由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。7(«)百分衣传幼原押1•测杵；2-弹簧；3-4-指针；5-表盘齿轮Z!…Z4图4钟表式百分表原理2.2百分表的工作原理百分表的工作原理，是将被测工件尺寸变化引起的测杆微小直线位移，借助齿条齿轮机构的传动和放大，变为指针回转运动，从而在刻度盘上读出被测尺寸（或误差）的大小。其工作原理如图所示。测杆1在表壳的铜套内移动，测杆上切有齿条。当

8、测杆做上下直线位移时，其上的齿条驱动与