精密機械設計基礎課程設計

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1、精密機械設計基礎課程設計設計題目：彈簧管壓力表指導老師：設計人員：班級：15目錄⒈設計任務┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2⒉方案論證┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3⒊參數選擇┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5⒋參數計算┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄7⒌標準化結┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13⒎附錄：公統(tǒng)計┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12⒍工作總式來源、參考文獻┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14151、設計任務設計一個用于測量壓力的彈簧管壓力表，其技術要求如下：1.測量范圍0～0.25Mpa2.外廓尺寸外徑<150mm高度<

2、50mm接口尺寸：M20′1.5（普通螺紋、外徑20、螺距1.5）3.標尺特性等分刻度（滿程0.16Mpa）標度角270°分度數3.375°分度值0.002Mpa15分度數804.精度1.52.方案論證1、結構分析彈簧管結構簡圖O靈敏部分-彈簧管p傳動放大-齒輪傳動傳動放大---曲柄滑塊機構壓力表概述：彈簧管壓力表是一種用來測量氣體壓力的儀表。壓力表的組成：靈敏元件傳動放大機構示數裝置輔助裝置1、靈敏元件（彈簧管）：15將不便于直接測量的物理轉化成易于直接比較的物理量。本設計將彈簧管作為靈敏元件，將不易比較的壓力轉化成易于測量的位移。

3、2、傳動放大機構（曲柄滑塊、齒輪機構）：本設計有曲柄滑塊機構和齒輪機構組成，其目的是為了傳遞或放大位移，改變位移性質和得到等分刻度，并且應具備一定的保補償性，同時保持線性對應關系。3、示數裝置（指針、刻度盤）：其作用是在接受傳動放大機構的位移后，這指示出帶測量的數值。本設計采用指針指示標尺刻度。4、輔助裝置：支承、軸、游絲2、工作原理作為靈敏元件的彈簧管可以把氣體壓力轉變?yōu)楣苣┒说奈灰?，通過曲柄滑塊機構將此位移轉變?yōu)榍霓D角，然后通過齒輪機構將曲柄轉角放大，帶動指針偏轉，從而指示壓力的大小。將轉角放大便于測量，可以提高測量精度。15

4、jspa彈簧管齒輪傳動標尺示數(線性轉換)(線性傳動)(線性刻度)曲柄滑塊機構(近似線性傳動)壓力表工作原理框圖彈簧管的壓力——位移是線性關系，但彈簧管本身的工藝問題（如材料、加工等）會造成一些線性誤差，彈簧管形狀的不直、不均勻也會導致非線性誤差。曲柄滑塊機構可以補償彈簧管的線性及非線性誤差。從0～0.16Mpa調整滿足滿刻度精度為線性誤差調整，中間部分不均勻調整為非線性誤差調整。⒊參數選擇1．彈簧管參數選擇與計算按照現有的彈簧產品規(guī)格，選定尺寸參數如下的彈簧管：毛坯外徑F＝15mm中徑R＝50mm15壁厚h＝0.3mm中心角g′′＝

5、253°材料錫磷青銅Qsn4-0.3E＝1.127′105Mpa泊松比m＝0.3彈簧管截面與軸比a/b＝4g′′RFF＝15mmhh2a2b彈簧管構圖彈簧管結構簡圖2．曲柄滑塊機構加壓后，彈簧管自由端位移s，帶動曲柄轉過角度ag－曲柄滑塊機構相對桿長l=4相對偏軸量e=115轉動范圍角ag=18°初始位置角a0＝-ag/2=－9°ak=ag/2=9°O’spBj0eDOEabBeDOabD’B’saga0ak3．齒輪轉動參數模數m=0.2傳動比i12=15小齒輪齒數Z2=404．標尺指針的參數選擇分度尺寸3.375°長標線長度10mm

6、15短標線長度5mm指針與短標線重合長度3mm指針末端寬度2mm指針形狀楔桿形5．游絲參數的選擇外徑D1=25mm內徑D2=5mm圈數n=10寬厚比u=6摩擦系數f=0.2當量摩擦系數fv=0.314⒋參數計算1．彈簧管有關參數的確定⑴彈簧管外形參數的確定：（單位：mm）項目公式依據計算結果cp(j－h(huán))=pc＋2(4c－c)5.050短軸中徑2b2b=c5.050長軸中徑2a2a=4c20.200短軸2B2B=2b＋h5.350長軸2A2A=2a＋h20.500⑵彈簧管末端位移的確定：（單位：mm）15項目公式依據計算結果(g-g'

7、)/g0.01225徑向位移Sr0.822切向位移St3.248總位移S3.350位移方向角j14.202°附：查表C1＝0.437C2＝0.121g′′＝270°2．曲柄滑塊機構的參數確定在彈簧管壓力表中，利用曲柄滑塊機構，把滑塊的位移S轉化為曲柄滑塊的角度位移。（單位：mm）項目公式依據計算結果曲柄長度a10.707連桿初算值b＇b＇＝a·l42.828偏軸距ee＝a·e10.70715連桿初始位置與滑塊運動方向夾角j＇－0.176°a5a5＝90°－ak＋j＇80.824°c＇42.45761.191理論中心距A＇47.504實

8、際中心距A48.000a952.317°修正后c43.241修正后b40.170扇形角d齒d齒=a9(1+25%)+2×2齒對應中心角27.3°3．壓力表原理誤差分析15（單位：mm）an理想值sn實際值sn＇實際值遠離