精密仪器课程设计

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1、共 18 页 第 1 页 设计及计算过程 结果 目录目录 一、 摘要2 二、引言3 三、设计要求.3 四、工作原理4 4.1 弹簧管压力表的组成.4 4.2 弹簧压力表的工作原理.5 五、参数设计5 5.1 弹簧管的参数设计5 5.1.1 基本参数计算6 5.1.2,弹簧管末端位移计算8 5.1.3 C1 C2的确定8 5.2曲柄滑块机构的计算8 5.2.1理想传动比的确定.8 5.2.2 相对传动比的确定10 5.2.3 曲柄滑块的杆长计算.11 5.3 非线性误差的计算12 5.4齿轮参数设计.15 六、画图过程.16 七、心得体会17 八、参考资料18 共 18 页 第 2 页 设计及计

2、算过程 结果 一、摘要一、摘要 本文设计了弹簧管压力表，计算了弹簧管、曲柄滑块、 传动齿轮的各个基本参数，并合理的组装起来。弹簧管压 力表是一种以弹簧管作为灵敏部分用来测量气体压力的 仪表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。 设计结构简单，具有一定的使用价值。 关键词关键词：弹簧管、曲柄滑块、齿轮、 共 18 页 第 3 页 设计及计算过程 结果 二、二、引言引言 弹簧管是薄壁金属管，其横截面呈椭圆形、扁圆形或 其他形状。最常用的弹簧管呈 C 型、螺线型、和螺旋型

3、。 弹簧管一端封口，为自由端，另一端开口，与机体固定。 理论和实践都证明，管端位移量与管内、外压强的差值成 正比。弹簧管是测量压力的敏感元件。 由弹簧管可制成弹簧管压力表，它可用于测量液体和气 体的压力，具有性能可靠、制造简单、成本低、精度高的 特点，与膜式（膜片、膜盒）压力表、波纹管压力表相比， 弹簧管压力表的测量压力较大，测量范围为 0.1MPa 到 250MPa。 一般弹簧管压力表按基本大小有 1、1.5、2.5 三个精度 等级，精密弹簧管压力表有 0.25、0.4 两个精度等级。 三、设计要求三、设计要求 1、测量范围：P=01.0MPa 2、线性刻度： 240 3、精度等级：2.5

4、级 4、表外形尺寸：）（mm200150左右 5、工作环境：无震动，C 20 共 18 页 第 4 页 设计及计算过程 结果 四四、工作原理、工作原理 4.1 弹簧管压力表的组成弹簧管压力表的组成 弹簧管压力表是由弹簧管、曲柄滑块机构、齿轮传动 机构、示数装置（指针和分度盘）及外壳等几部分组成。 弹簧管 1是仪表的敏感元件，常用的管截面形状有椭 圆形和扁平形两种，弹簧管的一端焊在机座上，并通过管 接头与被测介质接通，另一端为自由端是封闭的，它与拉 杆 2 的一端铰链连接，拉杆的另一端与扇形齿轮 3 连接， 铰链中心到扇形齿轮传动中心的距离 OA 为曲柄的长度， 游丝的内端和齿轮 4（指指针）联

5、结，它使所有传动件之 间总是保持单面接触， 以消除回差。 机械简图如图 1 所示： 图 1 共 18 页 第 5 页 设计及计算过程 结果 4.2 弹簧压力表的工作原理弹簧压力表的工作原理 弹簧管压力表可以把气体压力转变为末端的位移， 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 将曲柄工作转角放大， 带动指针偏转， 从而致使压力的大小， 将转角放大以便于测量，可以提高测量精度，其工作原理框 图如图 2 所示。 (线性转换) (近线性转换) (线性传动) (线性刻度) 图 2 弹簧管压力表原理框图 五、参数设计五、参数设计 制造和设计弹簧管压力表主要需要设计三个方面，即： 弹簧管的参数设计， 曲柄滑块机构的设计和齿轮传动的设计。 5.1 弹簧管的参数设计弹簧管的参数设计 按照所给的三个不同参数的弹簧管， 选择合适的弹簧管 （根 据弹簧管的直径大小， 壁厚和所测压力范围选择） ， 在这里我 选择直径100mm的弹簧管。如图 3 所示其中： 毛坯尺寸 ： 8mm.0 15mm 壁厚： 外径： 成型尺寸 ： 6mm.52 2 B A 共 18 页 第 6 页 设计及计