弹簧管压力表方案精密仪器课程方案

《精密仪器设计与制造》《精密仪器设计与制造》 课程设计说明书课程设计说明书 设计题目： 弹簧管压力表设计 班级： 测控技术与仪器 1 / 26 目目录录 1、引言.‥‥‥…‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.1 课程设计的目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2 设计任务及要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2.1 设计任务‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 1.2.2 设计要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2、 正文.‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥.5 2.1 设计方案‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.1.1 弹簧管‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.1.2 齿轮传动‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.1.3 齿轮滑块机构‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.1.4 游丝‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.1.5 标尺指针‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 2.2 测量环节的参数选择与计算 . ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 2.2.1 弹簧管‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2.2.2 弹簧管的强度校验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥10 2.2.3 齿轮传动机构‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11 2.2.4 曲柄滑块机构‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12 2.2.5 齿轮机构设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14 2.2.6 表盘的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16 2.2.7 指针的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥16 2.2.8 轴承的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17 2.2.9 游丝的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥18 2.3 仪表非线性设计误差计算‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19 3、结论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 22 4、参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 23 5、附录‥‥‥…‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 23 2 / 26 计算过程 1. 1.引言引言 1.11.1 课程设计的目的课程设计的目的 课程设计是《仪表机构零件》课程设计的最后一个教学环节，是综合 应用所学知识来解决一个简单工程问题的的实践性环节。通过本课程设计 达到以下目的： （1）训练机械设计的基本技能， 包括正确使用有关国家标准及技术规 范，设计资料及设计手册；正确进行设计计算、绘图、编写设计说 明书等等。 （2）通过课程设计，可以运用前面所学知识，如机械制图，力学基本 课程所学内容，来解决仪器仪表中的设计问题。 （3）通过设计环节的实际训练， 加深学生对给课程基础知识和基本理 论的理解和掌握， 培养学生综合运用所学知识的能力，使之在理论 分析、设计、计算、制图、运用标准和规范，查阅手册与资料等方 面的能力得到初步训练， 培养学生工程意识， 促进学生养成严谨求 实的科学态度。 1.21.2 设计任务及要求设计任务及要求 1.2.1.1.2.1.设计任务设计任务 设计普通型弹簧压力表，其技术要求为： （1）测量范围 测量下限制为 0，测量上限制为：6。单位为 MPa(10kgf /cm2) （2）精度等级：1.5 级 （3）外形尺寸 外形尺寸如图 1.1 所示 计算结果 3 / 26 计算过程 图 1.1 表壳外形尺寸 计算结果 接头位置为径向；表壳无边；表壳公称直径 D=100mm；H  60mm， B 100mm，a  M201.5，S=170 0.28 ， L  20  0.52 ，h  5  0.30 ，d 1  6  0.30 （4）标尺特性 等分分度；标度角：270； 表 2.1 测量上限值与最小分度值的关系 测量上限值 最小分度值 测量上限值 最小分度值 0.06 0.001 1 0.02 0.1 0.002 1.6 0.05 0.160.250.40.6 0.0050.005 2.5 0.05 4 0.1 0.010.01 6 0.1 4 / 26 计算过程 由表 2.1，由于我们设计的压力表量程上限为 0.6Mpa，所以选择最小 分度值为 0.01.所以，所设计的压力表最小分度值为 0.1MPa( 10kgf /cm2) 1.2.2.1.2.2.设计要求：设计要求： （1）设计装配图 1 张（3#图纸） （2）零件图 2 张（4#图纸） （3）设计说明书 1 份 2.2.正文正文 2.12.1 设计方案设计方案 根据设计任务要求，详细分析弹簧管压力表的结构，主要零件的参数及加 工方法，技术指标，调研制造及使用中存在的主要问题，作为设计参考， 具体设计步骤如下： 2.112.11弹簧管 弹簧管 选择弹簧管型号，用型号给定的参数和一定的代数关系计算弹簧管的 中心角，中心曲率半径，剖面形状及长轴、短轴半径。并设计固定端及自 由端的结构。 2.122.12齿轮传动 齿轮传动 选择传动比，设定中心距，选定模数、小齿轮齿数，大齿轮的扇形角， 大小齿轮的分度圆直径，尺顶圆直径，齿根圆直径。 2.132.13齿轮滑块结构 齿轮滑块结构 通过设计的弹簧管自由端的结构计算曲柄长度、连杆长度、机构初始 位置的调节范围等相关参数，并比较曲柄长度与齿轮传动中中心距的误差 是否符合要求。 2.142.14游丝 游丝 确定游丝外径、内径、剖面厚度及宽度、圈数及内外端连接方法。 2.152.15标尺指针 标尺指针 计算标度角、分度角、分度尺寸、标线尺寸、 ；选定指针形状和剖面、 指针与标线的重合长度；设计指针与小齿轮轴的连接结构。 通过上述数值的分析，全面了解仪表各零件的功用、结构及互相之间 5 / 26 计算结果 计算过程 的连接方法。 计算结果 2.22.2 测量环节的参数选择与计算测量环节的参数选择与计算 原始设定参数： （表 2.2） 表 2.2.原始设定参数 毛坯外径 d壁厚 h 簧管内径D i 截 面 短 轴量程上限 p 2B 64mm 自由端长 f 10.1mm 5.2mm 分度数 N 60 0.6Mpa 机构组数 n 27 15mm 弹性模量 E 113000 pa 1.35mm 纯中心角 2500 基本尺寸表:通过计算得出以下相关设计参数（表 2.3） 表 2.2 相关设计参数 长半轴 a 10.13mm 系数 β 短半轴 b 2.2m