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1、河北工业大学机械学院课程设计精密机械设计基础课程设计课程设计说说明书设计题目：弹簧管管压力表表学院：机械械工程学学院班级：姓名：学号：指导老师：2010年年11月229日20110年12月17日目录1.设计任任务.32.方案论论证.43.参数选选择.64.参数计计算.885.标准化化统计.1146.设计总总结.147.参考文文献.1151. 设计任务设计一弹簧簧管压力力表并绘绘制其装装配图,其参数数如下:1.1测量量范围:000.166Mpaa1.2外廓廓尺寸:外径1500mm高度500mm接口M2001.55（普通通螺纹、外外径200、螺距距1.55）1.3标尺尺特性:等分刻度（满满程0.1
2、6MMpa） 标度角: 2700分度数:880（格格） 分分度值: 0.02MMpa1.4精度度：1.55级1.5测量量误差： 0.00024 Mpaa2. 方案论证证2.1 结结构分析析传动放大-曲柄滑块机构灵敏部分-弹簧管O传动放大-齿轮传动p弹簧管压力力表由三三部分组组成:弹弹性敏感感元件、传传动放大大机构、示示数装置置。其原理结构构框图如如下：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)2.1.11 灵敏敏元件 将不不便直接接测量的的物理量量转换成成易于直直接比较较的物理理量。本本设计将将弹簧作作为灵敏敏元件，将将不易于于比较的的压力
3、装装换为易易于测量量的位移移。2.1.22 传动动放大机机构 本设计计由曲柄柄滑块机机构和齿齿轮传动动机构组组成。其其目的是是为了传传递和放放大位移移，改变变位移性性质和等等分刻度度，并且且应具备备一定的的补偿性性，同时时保持线线性对应应关系。2.2 弹弹簧工作作原理弹簧是一个个弯曲成成弧形的的空心管管，其截截面形状状通常为为椭圆或或扁形，他他的开口口端焊在在带孔接接头中并并固定在在仪表基基座上，而而封闭端端为自由由端，与与传动机机构相连连。弹簧簧管就是是在利用用任意非非圆形截截面的管管子在内内压力作作用下其其截面将将力图变变为圆形形，从而而引起位位移的原原理制成成的。压压力表中中，弹簧簧管自
4、由由端与连连杆相连连，而连连杆又与与变形齿齿轮后端端的曲柄柄及弹簧簧本身构构成滑块块机构，该该机构可可将自由由端的直直线位移移转为曲曲柄的角角位移，齿齿轮机构构又将位位移放大大，并由由中心轴轴带动指指针，在在标尺上上显示出出准确示示数。3 参数选选择3.1 弹弹簧管毛坯外径 F15mmmF15mmhh2a2bOo中径 R550mmm壁厚 hh0.3中心角 gg2240材料 锡锡磷青铜铜 Qsnn4-00.3 m0.33 E=Mpaa3.2 曲曲柄滑块块机构 连杆相相对长度度 4 相对偏距距 11 转动范围围角 = 118 初始位位置角 = -99终止位置角角 = +993.3齿轮轮传动参参数模
5、数： mm=0.25小齿轮： Z11=188扇形齿轮： Z2=3115传动比： i21=153.4 标标尺、指指针参数数分度尺寸： 3.3755短轴线长度度： 5mmm长轴线长度度： 10mmm指针与标线线重合长长度： 22mm指针形状： 楔杆杆形指针末端宽宽度： 22mm3.5 游游丝参数数外 径径： D11=300mm内 径径： D22=6mmm圈 数数： 9安装角度： jminn=p/2 jmaxx=2pp宽度比： u=66摩擦系数： ff=0.2当量摩擦系系数： fv=0.33144 参数计算4.1弹簧簧管有关关参数的的确定4.1.11弹簧管管外形参参数 单单位(mmm)项目公式依据计
6、算结果短轴中径2b5.0522长轴中径2a20.2008短轴2B2A=2bb+h5.3522长轴2A2B=2aa+h20.50084.1.22 弹簧簧管末端端位移确确定项目公式依据计算结果0.012225径向位移Sr1.04553切向位移St2.83774总位移S3.02338位移方向角角22.222 附： C1=0.4437 C2=0.12114.2 曲曲柄滑块块机构及及小齿轮轮的参数数 （单单位mmm）项目公式依据计算结果曲柄长度aa9.66连杆初算值值bb=la38.666偏轴距ee=ea9.66连杆b初始始位置与与弹簧管管末端位位移S夹夹角bsinff =ee-accosaak0.18
7、ODB81.188C38.388OBOO55.199理论中心距距A42.222实际中心距距A42BOOO47.733修正后C37.933修正后b38.199扇形角齿齿d扇=agg(1+25%)+222齿对对应中心心角22.222修正后=b/aa3.954.3 压压力表原原理误差差分析 对应曲曲柄转角角的理想想位移： 对对应曲柄柄转角的的实际位位移：原理误差：D1为为合格n理想值Snn实际值Snn原理误差绝对值| Sn- Snn|原理误差相相对值| Sn- Snn|/SSmaxx-90000.000000%-70.3355980.3333890.0022090.069922%-50.671196
8、0.6699410.0022560.084465%-31.0077941.0055920.0022030.067707%-11.3433931.3433060.0000870.028868%11.6799911.6800410.0000500.016657%32.0155892.0177560.0011670.055511%52.3511872.3544100.0022230.073369%72.6877852.6899650.0011790.059948%93.0233843.0233840.0000000.000000%4.4 游游丝有关关参数确确定4.4.11 游游丝应力力校核项目公式依
9、据计算结果P1P1=m轴轴+m游丝+m指针；m=vg0.0633NP2P2=m扇扇形齿+m扇形中中心轴0.0500N竖直放MFZ1 ；1.97MFZ21.57MFZ2.09水平放MFZ11.32MFZ21.05MFZ1.40MFZMaxMMFZ垂直直，MFZ水水平2.09Mmax27.800MminK=2.556.95初定游丝长长L523mmm初定游丝厚厚h0.14mmm初定游丝宽宽b0.84mmm最大应力max101.33MPaa许用应力max bb=b/sb=6000MPPa,ss=3200MPPa4.2.22游丝各各参数的的最终确确定项目公式依据计算结果游丝长度LL521mmm游丝圈数n
10、n9圈圈间距a1.3mmm游丝个数KKK=a/hh95.标准化化统计零件名称数量材料国标代号开槽盘头螺螺钉M336H62GB/T667-220000开槽沉头螺螺钉M663H62GB/T668-220000垫圈16H62GB/T997.11-20002垫圈21H62GB/T997.11-20002封铅1Pb-6GB4699-844圆锥销161HPb599-1GB/T1117-20000标准件总数数：188零件总数：44标准化率：40.96.设计总总结压力表是工工业中常常用的测测量气体体压力的的仪表，在在工业中中具有举举足轻重重的地位位。在实实际应用用中压力力表的要要求十分分严格。要要求有足足够的
11、精精度、灵灵敏度，并并要求安安全可靠靠，如耐耐高温、抗抗震、防防潮、防防尘等。本设计要求求为普通通工业气气体压力力表。我我们设计计的方案案为弹簧簧管压力力表，它它具有高高灵敏度度、低造造价、结结构简单单、传动动平稳、易易于加工工等特点点，很适适合作为为初学者者学习，经经过以上上设计及及计算表表明，该该方案基基本上达达到了设设计的要要求，完完成了所所规定的的任务。同时本方案案也存在在不足之之处，对对工作环环境及测测量气体体均无具具体的要要求。另另外，外外界环境境的温度度、湿度度和测量量气体对对压力表表的腐蚀蚀都可能能使压力力表精度度降低。在这星期的的设计实实践当中中，经过过不断的的修改和和自我完
12、完善，我我初步将将机械零零件设计计与工程程制图有有机的结结合到一一起，努努力完成成了设计计任务，在在一定程程度上提提高了自自己的综综合实践践能力，同同时在实实践当中中培养了了我刻苦苦仔细的的好品质质。在此此期间，指指导老师师及各位位同学也也给了我我莫大的的鼓励和和帮助，让让我感受受到了集集体的温温暖，在在此向老老师和同同学们表表示感谢谢!7.参考文文献庞振基、黄黄其胜主主编，精精密机械械设计，机机械工业业出版社社。何贡主编，互互换性与与测量技技术，中中国计量量出版社社。庞振基、张张弼光主主编，仪仪表零件件及机构构，天天津大学学出版社社。高魁明主编编，热热工测量量仪表，冶冶金工业业出版社社。陈文贤主编编，仪仪器仪表表结构设设计手册册，哈哈尔滨工工业大学学出版社社。精密机械械零件手手册，天天津大学学出版社社。第 15 页 共 15 页