弹簧管压力表设计说明书.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流弹簧管压力表设计说明书.精品文档.精密机械设计基础课程设计设计说明书设计题目：弹簧管压力表设计人员： 班级：测控 班指导教师： 河北工业大学测控系2007-9-20目录1 设计任务32方案论证4 21 结构概述4 22 原理分析43参数选择6 31 弹簧管632 曲柄滑块机构733 齿轮传动734 标尺指针735 游丝74参数计算741 弹簧管有关参数的确定742 曲柄滑块有关参数的确定943 压力表原理误差分析1144 游丝应力校核1245 游丝各系数最后确定135标准化统计146工作总结157附表：公式来源16 参考资料171 设计任务设计一用于测压力的弹簧管压力表，其要求如下：（1）测量范围：00.16MPa（2）外部尺寸：外径：<150mm高度：<50mm接头尺寸：M20×1.5（3）标尺特性：等分度：3.375°标度角：270°分度值：0.002MPa分度数：80（4）精度：1.5（5）测量误差：2 方案论证2.1 结构概述弹簧管压力表是一种用来测量气体压力的仪表。 压力表的组成： 灵敏部分（弹簧管） 传动放大部分（曲柄滑块、齿轮机构） 示数部分（指针、刻度盘） 辅助部分（支承、轴、游丝）2.1.1灵敏元件：将不便测量的物理量转换成易于直接比较的物理量，本设计将弹簧管作为灵敏元件，将不易于比较的压力转换为易于测量的位移2.1.2传动放大机构：本设计由曲柄滑块机构和齿轮传动机构组成目的在于传递或放大位移，改变位移性质和得到等分刻度，并且应具有一定的补偿特性，同时仪表有较好的线性特性2.1.3示数装置：其作用是在接受传动放大机构的位移后，指示出待测量的数值本设计采用指针指示标尺刻度2.2原理分析 作为灵敏元件的弹簧管可以把气体压力转变为管末端的位移，通过曲柄滑块机构将此位移转变为曲柄的转角，然后通过齿轮机构将曲柄转角放大，带动指针偏转，从而指示压力的大小。将转角放大便于测量，可以提高测量精度。O灵敏部分-弹簧管p传动放大-曲柄滑块机构传动放大-齿轮传动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) 弹簧管的压力位移是线性关系，但弹簧管本身的工艺问题（如材料、加工等）会造成一些线性误差，弹簧管形状的不直、不均匀也会导致非线性误差。 曲柄滑块机构可以补偿弹簧管的线性及非线性误差。 从00.16Mpa调整满足满刻度精度为线性误差调整，中间部分不均匀调整为非线性误差调整。3参数选择3.1弹簧管：毛坯外径： 毛坯中径：壁厚： 轴比：中心角： 材料：锡青铜（QSn40.3） 泊松比： E=1.127×105MPa如图所示： F15mmhh2a2b3.2曲柄滑块机构：相对杆长： 相对轴偏量： 转动范围角：初始位置角：终止位置角：3.3齿轮传动参数的选择：模数：小齿轮齿数： 传动比： 3.4 标尺指针参数选择：分度尺寸：短标线长度：长标线长度：指针与短标线重合长度：指针形状：楔杆形指针末端宽度：3.5 游丝的选择：外径：内径：圈数：安装角度：宽度比： 摩擦系数：当量摩擦系数：4参数的计算4.1 弹簧管有关参数的确定。4.1.1弹簧管外型参数的确定： 单位:（）项目公式依据计算结果短轴中径长轴中径短轴长轴4.1.2弹簧管末端位移的确定：项目公式依据计算结果径向位移 切向位移 总位移 位移方向角 附：查表 4.2 曲柄滑块机构参数的确定其结构简图如右图所示中心距计算图：ccOsstB滑道O项目公式依据计算结果曲柄长度 连杆初算值偏移距连杆初始位置与滑块运动夹角理论中心距 实际中心距 修正后修正后扇形角43 压力表原理误差分析理想值实际值原理误差绝对值原理误差相对值 44 游丝应力校核项目公式依据计算结果竖直放 水平放 (竖直， 水平) 初定游丝长初定游丝厚 初定游丝宽最大应力许用应力 结论：因为<，因此各参数选择计算合理45 游丝各系数最后确定项目公式依据计算结果游丝长度游丝圈数圈间距游丝个数 个五标准化统计国标代号零件名称数量材料GB65-02螺钉M23H62GB65-02螺钉M35H62GB948-02螺钉M55HPb59-1GB97-02垫圈24GB97-02垫圈31GB117-02圆柱销1HPb59-1Y标准件总数：19 零件总数：42 标准化率：45.2%六工作总结压力表是工业常用的测量气体压力的仪器，在工业生产中具有举足重轻的作用在实际生产中对压力表的要求非常严格，要求有足够的精度，灵敏度，并要求安全可靠同时根据不同的工作任务和条件，对压力表提出特殊要求，如耐高温，抗震，防潮，防尘等本设计要求为普通工业气体压力表，我们的设计方案为弹簧管压力表，它具有灵敏度高，造价低廉，结构简单，传动平稳，易于加工和制造及适应性强等特点，经过以上设计和计算表明，该方案基本达到了设计要求，完成了规定的设计任务同时，本设计也存在一些不足，对工作环境及测量气体均无具体要求，没有考虑它们对压力表的影响另外，环境的温度，湿度及气体对压力表的腐蚀都可能降低其精密度在近三周的课程设计中，我将机械零件与制图等课程有机结合起来，提高了自己的综合能力和独立完成工作的能力，并初步掌握了机械仪表的设计方法和初步树立正确的设计思想工作过程中，我受到了指导老师和同学们的大力支持和帮助，在此深表感谢附表： 七公式来源公式代号参考书名称页数精密机械零件天津大学庞振基傅雄刚主编P45 2-51P46 2-52P46 2-53P46 2-54P46 2-55精密机械设计庞振基黄其圣主编P222 8-94P90 5-12仪表零件及机构P177 7-44精密机械设计庞振基黄其圣主编P347 13-22P347 13-24P347 13-25P347 13-26P346 13-21P347 13-22P348 13-27P348 13-28参考资料 精密机械设计基础 庞振基黄其圣主编 精密机械零件 庞振基傅雄刚主编 仪器仪表结构设计图册 陈文贤主编哈尔滨工业大学出版社 机械设计手册 成大先主编 化学工业出版社