天津大学课程设计弹簧管压力表设计报告完整版
19页1、成绩: 精密机械设计课程设计说明书压力表设计学 院 精密仪器与光电子工程学院 专 业 测控技术与仪器 年 级 班 级 姓 名 学 号 同 组 人 年 月 日目录一.设计任务概述1.课程设计的目的2.弹簧管压力表的设计任务要求3.技术指标二.弹簧管压力表概述1.压力表的组成2.工作原理三.参数选择计算1弹簧管:结构设计计算、末端位移计算2.曲柄滑块机构:结构设计计算3.齿轮传动结构:结构参数计算4.游丝:参数计算四.所绘制零件结构参数设计说明五.标准化统计六.课程设计总结七.参考文献一.设计任务概述1.课程设计的目的(1).巩固、实践课堂讲过的知识本课程设计的内容(任务):本次课程设计就是把学过的知识应用到机械仪表的设计中,培养同学从整体上分析问题、解决问题的能力。并进一步加深对学过的知识的理解、巩固。(2).掌握正确的设计思想。通过课程设计使同学掌握仪表的设计思路。机械产品设计,一般其主要过程为:(接受)设计任务(拟定)设计方案设计计算绘制装配图绘制零件图(3).设计过程中需注意以下内容: 1)满足使用要求(功能、可靠性及精度要求) 2)注意工艺性(结构合理、简单,经济性,外观要求)(
2、4).熟悉有关规范、标准、手册 设计中涉及到的零件材料、结构等,均需按照有关标准选择;零件的尺寸、公差等亦应符合相关标准;制图也要符合一定的规范。因此在课程设计过程中要求同学学习、掌握查阅标准及使用手册的能力。2.压力表设计任务要求(1).总装配图一张(2).一张相关零件图 (3号或4号图)(3).设计说明书一份3.技术指标(1).测量范围 00.25Mpa(2).外廓尺寸 外径150mm 高度50mm(3).接口尺寸 M201.5(普通螺纹、外径20、螺距1.5)(4).标尺 等分刻度(满程0.25Mpa) 标度角270、分度数50(格)、 分度值(0.005Mpa)(5).精度 1.5级二.弹簧管压力表概述1.压力表的组成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.工作原理 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
3、提高测量精度。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00.25Mpa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。三.参数选择计算1.弹簧管的设计计算(1).弹簧管的工作原理弹簧管在内压力的作用下,任意非圆截面的弹簧管的截面将力图变为圆形。从管子中截取中心角为dg的一小段。通入压力p后,管截面力图变圆,中性层xx以外各层被拉伸(如efef),以内各层被压缩(如kiki)。材料产生弹性恢复力矩,力图恢复各层原来长度,从而迫使截面产生旋转角dj,使管子中心角减小,曲率半径增大。若管子一端固定,自由端便产生位移,直至弹性平衡为止。OOxxefkiefkidgdg -djdjdd(2). 末端位移计算1)弹簧管中心角变化与作用压力之间的关系 注: g和g弹
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