精密仪器设计课程设计--弹簧管课设报告

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1、精密机械设计基础课程设计各专业全套优秀毕业设计图纸精密机械设计基础课程设计课程设计说明书设计题目：弹簧管压力表学院：机械学院班级：姓名：学号：指导老师：-16-精密机械设计基础课程设计目录1.设计任务…………32.方案论证……………43.参数选择………………64.参数计算...…………………85.标准化统计..…………………146.设计总结...………………………157.参考文献...…………………………16-16-精密机械设计基础课程设计1、设计任务设计一弹簧管压力表并绘制其装配图,其参数如下:1.1测量范围:0～0.25Mpa；1.2外廓尺寸:外径<150mm；高

2、度<55mm；接口M20´1.5（普通螺纹、外径20、螺距1.5）；1.3标尺特性:等分刻度：满程0.25Mpa；标度角:270〫；分度数:5.4〫；分度值:0.005Mpa；1.4精度：1.5级；1.5测量误差：小于1%；-16-精密机械设计基础课程设计2、方案论证2.1结构分析传动放大-曲柄滑块机构灵敏部分-弹簧管O传动放大-齿轮传动p图2.1弹簧管结构简图弹簧管压力表由三部分组成:弹性敏感元件、传动放大机构、示数装置。2.1.1灵敏元件（弹簧管）将不便直接测量的物理量转换成易于直接比较的物理量。本设计将弹簧作为灵敏元件，将不易于测量的压力转换为易于测量的位移。-

3、16-精密机械设计基础课程设计2.1.2传动放大机构（曲柄滑块、齿轮机构）本设计由曲柄滑块机构和齿轮传动机构组成。其目的是为了传递和放大位移量，改变位移性质和等分刻度，并且应具备一定的保补偿性，同时保持线性对应关系。2.1.3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，指示出差相应的测量数值。本设计中采用指针指示刻度盘刻度。2.2弹簧工作原理其原理结构框图如下：图2.2压力表工作原理框图弹簧管齿轮传动标尺示数psa(线性转换)(线性传动)(线性刻度)曲柄滑块机构j(近似线性传动)弹簧管是一个弯曲成弧形的空心管，其截面形状通常为椭圆或扁形（本设计采用扁形

4、），它的开口端焊在带孔接头中并固定在仪表基座上，而封闭端为自由端，与传动机构相连。弹簧管就是在利用任意非圆形截面的管子在内压力作用下其截面将力图变为圆形，从而引起位移的原理制成的。压力表中，弹簧管自由端与连杆相连，而连杆又与变形齿轮后端的曲柄及弹簧本身构成滑块机构，该机构可将自由端的直线位移转为曲柄的角位移，齿轮机构又将位移放大，并由中心轴带动指针，在标尺上显示出准确的压力示数。-16-精密机械设计基础课程设计3、参数选择3.1弹簧管F＝15mmhh2a2bOo毛坯外径F＝15mm；中径R＝50mm；壁厚h＝0.3mm；中心角g´´＝265〫；材料锡磷青铜Qsn4-0

5、.3；E=1.27×105Mpa泊松比m＝0.3弹簧管截面长短轴比a/b=33.2曲柄滑块机构连杆相对长度λ=4r´´RΦ相对偏距ε=1转动范围角ɑg=18°初始位置角ɑ0=-9°终止位置角ɑk=+9°3.3齿轮传动参数-16-精密机械设计基础课程设计模数：m=0.25小齿轮：Z1=26扇形齿轮：Z2=390传动比：i21=153.4标尺、指针参数分度尺寸：3.375°短轴线长度：5mm长轴线长度：10mm指针与标线重合长度：2mm指针形状：楔杆形指针末端宽度：2mm3.5游丝参数外径：D1=25mm-16-精密机械设计基础课程设计内径：D2=5mm圈数：n=10安装

6、角度：jmin=p/2jmax=2p宽度比：u=6摩擦系数：f=0.2当量摩擦系数：fv=0.314-16-精密机械设计基础课程设计4、参数计算4.1弹簧管有关参数的确定4.1.1弹簧管外形参数单位(mm)项目公式依据计算结果周长S=(2a-2b-h)×2+(2b+h)π=(Φ-h)π46.158短轴中径2b5.050长轴中径2a15.150短轴2B2A=2b+h5.350长轴2A2B=2a+h15.4504.1.2弹簧管末端位移确定项目公式依据计算结果0.015径向位移Sr1.006切向位移St3.977-16-精密机械设计基础课程设计总位移S4.103位移方向角1

7、4.2o附：C1=0.430C2=0.1214.2曲柄滑块机构及小齿轮的参数（单位mm）项目公式依据计算结果曲柄长度a13.114连杆初算值b’b’=la52.456偏轴距ee=ea13.114连杆b初始位置与弹簧管末端位移S夹角φbsinf=e-acosak0.176°∠ODB∠ODB=180o-ɑk-(90o-Φ)=90o-ɑk+Φ81.176°C’52.082∠O’BO61.22°-16-精密机械设计基础课程设计理论中心距A’52.007实际中心距AA=mZ1(1+i12)/2Z2=Z1*i1252∠BO’O61.36o修正后C52.203修正