1、 精密机械设计课程设计说明书 题目题目: : 量程为量程为 0 0- -1010mmmm 的百分表设计的百分表设计 一 百分表简介 百分表利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度 测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、 游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是美国的 B.C.艾姆 斯于 1890 年制成的。常用于形状和位置误差以及小位移 的长度测量。百分表的大表盘上印制有 100 个等分刻度， 即每一分度值相当于量杆移动 0.01 毫米。改变测头形状 并配以相应的支架，可制成百分表的变形品种，如厚度百 分表、深度百分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条可 制成杠杆百分表和千分表。其示值范围较
2、小，但灵敏度较 高。此外，它们的测头可在一定角度内转动，能适应不同 方向的测量，结构紧凑。它们适用于测量普通百分表难以 测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置误差。 主要用途： 百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的 直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制 件的尺寸和形状、位置误差等。分度值为 0.01mm,测量范 围为 0-3、0-5、0-10mm。 测量范围： 百分表的结构较简单,传动机构是齿轮系,外廓尺寸 小,重量轻,传动机构惰性小,传动比较大,可采用圆周刻 度,并且有较大的测量范围,不仅能作比较测量,也能作绝 对测量。 二 主要由三部分组成： 百分表的构造主要由 3 个
3、部件组成：表体部分、传动系 统、读数装置。 百分表的发展趋势：数显 由于传统机械式百分表由人去读表盘刻度，这样就存 在读数方法和反应速度等因素带来的误差。为了克服这些缺 点，百分表读数在向数字化方向发展。 加快仪表的自动化是当前制造行业发展的大趋势。一 般有两种方案可以采用：一种是集位移传感器(光栅、容栅、 电感等)、控制、显示与存储等单元于一体的数字式百分表， 另外一种就是采用机器视觉技术对机械式的模拟百分表进 行自动化识读。由于带指针的模拟式百分表是很多企业特别 是传统制造企业使用得非常广泛的一类，于是在已有基础上 通过图像识别方法识读表盘是成本相对较低的一种方法。 对于百分表的显示系统，
4、传统的表盘显示已经远远不能满 足现代生活的需要，尤其是在对测量结果的实时性要求较高 的的操作中，人眼的视觉往往不能跟上表针的摆动变化。而 数显式百分表多采用容栅传感器将位移量转化为可供电路 测量的电压信号，然后通过单片机采集电压信号使之转换为 数字信号并进行处理，最终通过液晶显示器将读数显示出 来，这种显示方式更利于人们的视觉要求，另外数显式百分 表内部可以设置数据存储器，将整个测量过程的数据存储起 来，然后传送到计算机上进行细致的分析。 三 设计目标 设计钟表式百分表，满足以下要求： 1. 百分表测量范围为 010mm，分度值为 0.01mm； 2. 百分表的外形尺寸：外壳不大于 60mm。 3. 百分表的测力应在 0.5N 至 1.5N 之间，测力落差（同 一点正反向测力之差）不大于 0.4N，单向行程测力变 化不大于 0.5N； 4. 示值误差： 1） 示值总误差不大于 0.0018mm； 2） 任一毫米内示值误差不大于 0.01mm； 3） 回程误差不大于 0.003mm； 4） 示值变动性不大于 0.003mm； 5. 测杆移动平衡、灵活、无卡住现象； 6. 测杆处
