彈簧管壓力表設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)題目：彈簧管壓力表設(shè)計(jì)人員： 班級(jí)：測(cè)控 班指導(dǎo)教師： 河北工業(yè)大學(xué)測(cè)控系2007-9-20目錄1 設(shè)計(jì)任務(wù)32方案論證4 21 結(jié)構(gòu)概述4 22 原理分析43參數(shù)選擇6 31 彈簧管632 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)733 齒輪傳動(dòng)734 標(biāo)尺指針735 游絲74參數(shù)計(jì)算741 彈簧管有關(guān)參數(shù)的確定742 曲柄滑塊有關(guān)參數(shù)的確定943 壓力表原理誤差分析1144 游絲應(yīng)力校核1245 游絲各系數(shù)最后確定135標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)146工作總結(jié)157附表：公式來(lái)源16 參考資料171 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一用于測(cè)壓力的彈簧管壓力表，其要求如下：（1）測(cè)量范圍：00.16MPa（2）外部尺

2、寸：外徑：<150mm高度：<50mm接頭尺寸：M20×1.5（3）標(biāo)尺特性：等分度：3.375°標(biāo)度角：270°分度值：0.002MPa分度數(shù)：80（4）精度：1.5（5）測(cè)量誤差：2 方案論證2.1 結(jié)構(gòu)概述彈簧管壓力表是一種用來(lái)測(cè)量氣體壓力的儀表。 壓力表的組成： 靈敏部分（彈簧管） 傳動(dòng)放大部分（曲柄滑塊、齒輪機(jī)構(gòu)） 示數(shù)部分（指針、刻度盤） 輔助部分（支承、軸、游絲）靈敏元件：將不便測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換成易于直接比較的物理量，本設(shè)計(jì)將彈簧管作為靈敏元件，將不易于比較的壓力轉(zhuǎn)換為易于測(cè)量的位移傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)：本設(shè)計(jì)由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成目的

3、在于傳遞或放大位移，改變位移性質(zhì)和得到等分刻度，并且應(yīng)具有一定的補(bǔ)償特性，同時(shí)儀表有較好的線性特性示數(shù)裝置：其作用是在接受傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu)的位移后，指示出待測(cè)量的數(shù)值本設(shè)計(jì)采用指針指示標(biāo)尺刻度2.2原理分析 作為靈敏元件的彈簧管可以把氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)楣苣┒说奈灰?，通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將此位移轉(zhuǎn)變?yōu)榍霓D(zhuǎn)角，然后通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)將曲柄轉(zhuǎn)角放大，帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)，從而指示壓力的大小。將轉(zhuǎn)角放大便于測(cè)量，可以提高測(cè)量精度。O靈敏部分-彈簧管p傳動(dòng)放大-曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)放大-齒輪傳動(dòng)壓力表工作原理框圖：彈簧管齒輪傳動(dòng)標(biāo)尺示數(shù)psa (線性轉(zhuǎn)換)(線性傳動(dòng))(線性刻度)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)j(近似線性傳動(dòng)) 彈簧管的壓力位移是

4、線性關(guān)系，但彈簧管本身的工藝問(wèn)題（如材料、加工等）會(huì)造成一些線性誤差，彈簧管形狀的不直、不均勻也會(huì)導(dǎo)致非線性誤差。 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)償彈簧管的線性及非線性誤差。 從00.16Mpa調(diào)整滿足滿刻度精度為線性誤差調(diào)整，中間部分不均勻調(diào)整為非線性誤差調(diào)整。3參數(shù)選擇3.1彈簧管：毛坯外徑： 毛坯中徑：壁厚： 軸比：中心角： 材料：錫青銅（QSn40.3） 泊松比： E=1.127×105MPa如圖所示： F15mmhh2a2b3.2曲柄滑塊機(jī)構(gòu)：相對(duì)桿長(zhǎng)： 相對(duì)軸偏量： 轉(zhuǎn)動(dòng)范圍角：初始位置角：終止位置角：3.3齒輪傳動(dòng)參數(shù)的選擇：模數(shù)：小齒輪齒數(shù)： 傳動(dòng)比： 3.4 標(biāo)尺指針參數(shù)選擇：

5、分度尺寸：短標(biāo)線長(zhǎng)度：長(zhǎng)標(biāo)線長(zhǎng)度：指針與短標(biāo)線重合長(zhǎng)度：指針形狀：楔桿形指針末端寬度：3.5 游絲的選擇：外徑：內(nèi)徑：圈數(shù)：安裝角度：寬度比： 摩擦系數(shù)：當(dāng)量摩擦系數(shù)：4參數(shù)的計(jì)算4.1 彈簧管有關(guān)參數(shù)的確定。彈簧管外型參數(shù)的確定： 單位:（）項(xiàng)目公式依據(jù)計(jì)算結(jié)果短軸中徑長(zhǎng)軸中徑短軸長(zhǎng)軸彈簧管末端位移的確定：項(xiàng)目公式依據(jù)計(jì)算結(jié)果徑向位移 切向位移 總位移 位移方向角 附：查表 4.2 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如右圖所示中心距計(jì)算圖：ccOsstB滑道O項(xiàng)目公式依據(jù)計(jì)算結(jié)果曲柄長(zhǎng)度 連桿初算值偏移距連桿初始位置與滑塊運(yùn)動(dòng)夾角理論中心距 實(shí)際中心距 修正后修正后扇形角43 壓力表原理誤差分

6、析理想值實(shí)際值原理誤差絕對(duì)值原理誤差相對(duì)值 44 游絲應(yīng)力校核項(xiàng)目公式依據(jù)計(jì)算結(jié)果豎直放 水平放 (豎直， 水平) 初定游絲長(zhǎng)初定游絲厚 初定游絲寬最大應(yīng)力許用應(yīng)力 結(jié)論：因?yàn)?lt;，因此各參數(shù)選擇計(jì)算合理45 游絲各系數(shù)最后確定項(xiàng)目公式依據(jù)計(jì)算結(jié)果游絲長(zhǎng)度游絲圈數(shù)圈間距游絲個(gè)數(shù) 個(gè)五標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)計(jì)國(guó)標(biāo)代號(hào)零件名稱數(shù)量材料GB65-02螺釘M23H62GB65-02螺釘M35H62GB948-02螺釘M55HPb59-1GB97-02墊圈24GB97-02墊圈31GB117-02圓柱銷1HPb59-1Y標(biāo)準(zhǔn)件總數(shù)：19 零件總數(shù)：42 標(biāo)準(zhǔn)化率：45.2%六工作總結(jié)壓力表是工業(yè)常用的測(cè)量氣體壓力

7、的儀器，在工業(yè)生產(chǎn)中具有舉足重輕的作用在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)壓力表的要求非常嚴(yán)格，要求有足夠的精度，靈敏度，并要求安全可靠同時(shí)根據(jù)不同的工作任務(wù)和條件，對(duì)壓力表提出特殊要求，如耐高溫，抗震，防潮，防塵等本設(shè)計(jì)要求為普通工業(yè)氣體壓力表，我們的設(shè)計(jì)方案為彈簧管壓力表，它具有靈敏度高，造價(jià)低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，易于加工和制造及適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)以上設(shè)計(jì)和計(jì)算表明，該方案基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，完成了規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)同時(shí)，本設(shè)計(jì)也存在一些不足，對(duì)工作環(huán)境及測(cè)量氣體均無(wú)具體要求，沒(méi)有考慮它們對(duì)壓力表的影響另外，環(huán)境的溫度，濕度及氣體對(duì)壓力表的腐蝕都可能降低其精密度在近三周的課程設(shè)計(jì)中，我將機(jī)械零件與制圖等課程有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高了自己的綜合能力和獨(dú)立完成工作的能力，并初步掌握了機(jī)械儀表的設(shè)計(jì)方法和初步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想工作過(guò)程中，我受到了指導(dǎo)老師和同學(xué)們的大力支持和幫助，在此深表感謝附表： 七公式來(lái)源公式代號(hào)參考書名稱頁(yè)數(shù)精密機(jī)械零件天津大學(xué)龐振基傅雄剛主編P45 2-51P46 2-52P46 2-53P46 2-54P46 2-55精密機(jī)械設(shè)計(jì)龐振基黃其圣主編P222 8-94P90 5-12儀表零件及機(jī)構(gòu)P177 7-44精密機(jī)械設(shè)計(jì)龐振基黃其圣主編P347 13-22P347 13-24P347 13-25P347 13-26P3