《精密機械設計基礎課程設計》
課程設計說明書
設計題目：彈簧管壓力表
學院：機械工程學院
班級：姓名：
學號：指導老師：
2023年11月29日—2023年12月17日
目錄1.設計任務…...………3
2.方案論證……………...4
3.引數選擇...………………6
4.引數計算8
5.標準化統計..…………………14
6.設計總結14
7.參考文獻15
1. 設計任務
設計一彈簧管壓力表並繪製其裝配圖,其引數如下:
1.1測量範圍0～0.16mpa
1.2外廓尺寸外徑<150mm
高度<50mm
介面m201.5（普通螺紋、外徑20、螺距1.5）
1.3標尺特性
等分刻度（滿程0.16mpa）
標度角: 270
分度數: 80（格）
分度值: 0.02mpa
1.4精度1.5級
1.5測量誤差0.0024 mpa
2. 方案論證
2.1 結構分析
彈簧管壓力表由三部分組成:彈性敏感元件、傳動放大機構、示數裝置。
其原理結構框圖如下：
2.1.1 靈敏元件
將不便直接測量的物理量轉換成易於直接比較的物理量。本設計將彈簧作為靈敏元件，將不易於比較的壓力裝換為易於測量的位移。
2.1.2 傳動放大機構
本設計由曲柄滑塊機構和齒輪傳動機構組成。其目的是為了傳遞和放大位移，改變位移性質和等分刻度，並且應具備一定的補償性，同時保持線性對應關係。
2.2 彈簧工作原理
彈簧是乙個彎曲成弧形的空心管，其截面形狀通常為橢圓或扁形，他的開口端焊在帶孔接頭中並固定在儀表基座上，而封閉端為自由端，與傳動機構相連。彈簧管就是在利用任意非圓形截面的管子在內壓力作用下其截面將力圖變為圓形，從而引起位移的原理製成的。壓力表中，彈簧管自由端與連桿相連，而連桿又與變形齒輪後端的曲柄及彈簧本身構成滑塊機構，該機構可將自由端的直線位移轉為曲柄的角位移，齒輪機構又將位移放大，並由中心軸帶動指標，在標尺上顯示出準確示數。
3 引數選擇
3.1 彈簧管
毛坯外徑 ＝15mm
中徑 r＝50mm
壁厚 h＝0.3
中心角 ＝240
材料錫磷青銅 qsn4-0.3
＝0.3
e=mpa
3.2 曲柄滑塊機構
連桿相對長度 4
相對偏距 1
轉動範圍角 = 18
初始位置角 = -9
終止位置角 = +9
3.3齒輪傳動引數
模數： m=0.25
小齒輪： z1=18
扇形齒輪： z2=315
傳動比： i21=15
3.4 標尺、指標引數
分度尺寸3.375
短軸線長度5mm
長軸線長度10mm
指標與標線重合長度： 2mm
指標形狀楔杆形
指標末端寬度2mm
3.5 游絲引數
外徑d1=30mm
內徑d2=6mm
圈數9安裝角度min=/2 max=2
寬度比u=6
摩擦係數f=0.2
當量摩擦係數fv=0.314
4 引數計算
4.1彈簧管有關引數的確定
4.1.1 彈簧管外形引數單位(mm)
4.1.2 彈簧管末端位移確定
附： c1 =0.437 c2=0.121
4.2 曲柄滑塊機構及小齒輪的引數 （單位mm）
4.3 壓力表原理誤差分析
對應曲柄轉角的理想位移：
對應曲柄轉角的實際位移：
原理誤差：
1％為合格
4.4 游絲有關引數確定
4.4.1 游絲應力校核
4.2.2游絲各引數的最終確定
5.標準化統計
標準件總數：18
零件總數：44
標準化率：40.9﹪
6.設計總結
壓力表是工業中常用的測量氣體壓力的儀表，在工業中具有舉足輕重的地位。在實際應用中壓力表的要求十分嚴格。要求有足夠的精度、靈敏度，並要求安全可靠，如耐高溫、抗震、防潮、防塵等。
本設計要求為普通工業氣體壓力表。我們設計的方案為彈簧管壓力表，它具有高靈敏度、低造價、結構簡單、傳動平穩、易於加工等特點，很適合作為初學者學習，經過以上設計及計算表明，該方案基本上達到了設計的要求，完成了所規定的任務。
同時本方案也存在不足之處，對工作環境及測量氣體均無具體的要求。另外，外界環境的溫度、濕度和測量氣體對壓力表的腐蝕都可能使壓力表精度降低。
在這星期的設計實踐當中，經過不斷的修改和自我完善，我初步將機械零件設計與工程製圖有機的結合到一起，努力完成了設計任務，在一定程度上提高了自己的綜合實踐能力，同時在實踐當中培養了我刻苦仔細的好品質。在此期間，指導老師及各位同學也給了我莫大的鼓勵和幫助，讓我感受到了集體的溫暖，在此向老師和同學們表示感謝!
7.參考文獻
龐振基、黃其勝主編，《精密機械設計》，機械工業出版社。
何貢主編，《互換性與測量技術》，中國計量出版社。
龐振基、張弼光主編，《儀表零件及機構》，天津大學出版社。
高魁明主編，《熱工測量儀表》，冶金工業出版社。
陳文賢主編，《儀器儀表結構設計手冊》，哈爾濱工業大學出版社。
《精密機械零件手冊》，天津大學出版社。
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