哈理工百分表设计报告

II的体积3总体积4水平放置的摩擦力矩5垂直放置的摩擦力矩根据上面的计算结果，水平放置时大，故取。以下的两种轴的计算只需要计算水平放置时的摩擦力矩即可。4.3.2轴Ⅱ的摩擦力矩的的计算图4-2轴II的形状与尺寸标注表5轴II摩擦力矩计算过程项目计算依据结论1轴Ⅱ的体积V轴2=13.685mm313.685mm32轴Ⅱ的F2F2=0.001166N0.001106N3水平放置Mf2Mf2=0.00011N0.00011N3轴Ⅲ的计算游丝座的材料，轴套为gCr18，。表6轴III摩擦力矩计算过程1轴Ⅲ的体积12.855mm32齿轮Z4的体积V轮4=V轮2=264.806mm3264.806mm33总体积259.66mm34总重量0.02099N5游丝座体积18.133mm36游丝座重量0.000158N7轴套重量0.00023N8轴套体积3.016mm39轴承重量0.0228N10水平放置的摩擦力矩Mf3=0.00226N˙mm0.00226N˙mm图4-3将各轴的最大力矩折算到游丝轴上，当功从一根轴上传递到另一根轴上时，如果你忽略了阻力作用的功，应用是功的保持不变，则常数。取转换到游丝轴上的力矩,所以：取安全系数为3则时的转角位，是的五倍，则。4.3.3消除空回游丝设计游丝在仪表中的作用主要是通过预紧力或作用力矩，达到不论正行程还是反行程齿轮副总是单项齿廓啮合，消除空行程和传动系统中的摩擦力。游丝安装在齿轮6上，用来防止啮合齿轮的空回。鉴于齿轮6的传动要求，对其上的游丝的滞后和后效要求较高，这里选择游丝的宽厚比u=8,u=b/h,(b为游丝的宽度，h为游丝的厚度)。鉴于齿轮6的直径大小选择游丝的内径大小d1=5mm，外f径大小d2=17mm。游丝的总转角要求大于，其总圈数设为n=10。根据传动力矩大小要求，当游丝转动π/2时它的承受力矩=（3-6)，根据生产经验=0.0093。故可取=4×0.0093，游丝的最大转矩为1.448力矩与转角，游丝宽度b，厚度h的关系为（E为材料的弹性模量，这里游丝的材料用锡青铜合金，根据上诉的数据可求得,。材料为锡铜合金内径大小外径大小总圈数厚度宽度总长度，考虑到其固定端的长度最终的加工长度为。齿轮6游丝齿轮6游丝游丝的安装4.4产生测量力矩机构的设计与计算百分表的弹簧为圆柱型拉伸弹簧。用来固定导杆的运动，根据百分表的设计空间大小，弹簧的设计选用簧丝的直径大小为，旋绕比为，，D为弹簧的中径大小。技术要求测力在之间，为克服机构内部摩擦，应选大于0.5N力作为F1.技术要求规定测力变化不大于0.5N，即，取。根据公式可得，。选择不锈钢丝为材料许用切应力843（N.mm-2切边模量G=78000（N.mm-2经验算，直径为0.2mm的钢丝符合要求。下面计算弹簧圈数：可取，即50圈。弹簧的最终设计为：簧丝的直径大小为d=0.2mm中径D=2mm旋绕比为有效环数自由长度。ddDD图3-5拉伸弹簧4.5表体设计在表体的上端压配上套筒，下端压配下套筒。测杆可在铜套和中上下滑动。挡帽用螺纹装在测杆的上端，起限位作用，也可在测量时用来提起测杆。测头用螺纹装在测杆的下端。挡块用螺钉固定在测杆上，用来限制测杆的行程。导杆用来导向和防止测杆转动，它的一端以螺纹和测杆相连，另一端在导槽块的槽中滑动。拉力弹簧拉测杆向下产生测力，它的两端分别挂在导杆和螺钉上。五、百分表的优缺点及其改进意见5.1百分表的优点：百分表的结构较简单，易于制造和维修，采用的是侧拉簧—杠杆—滚轮产生测量力的装置，采用了辅助面式防转装置，测杆防转效果好，同时还带有防震装置，使其在震动的环境下也能工作。由于它的传动机构是齿轮系，故外廓尺寸小、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，提高了表的测量精度和扩大了使用范围，本表测量误差小，各表在保证精度前提下使用了经济性的材料，成本较低，大多数零件为标准件适合大量生产及修配。5.2百分表的缺点：本表零件几乎全用金属件组成，比较重，齿轮传动系统由于个参数较小，制造起来不易。回程误差较大，精度提高受到本身结构的限制，不易做精度很高的测量工作。在我们做设计的百分表中所使用的是弹簧测力结构，虽然结构简单，易于加工，但由于其作用力与测杆受力不在同一个受力线上，故而会影响测量精度。5.3改进意见及其他需要说明的问题本设计说明书中新用到数据由于资料有限，很多未进行标准化，为应分别单项计算的数据只是按设计思路进行的最佳选择。这样难免会产生误差甚至错误。另外，为使各要求指标达到设计的精度要求，衬套应使用铜合金之类的软材料，以减少测量力对测头冲击而影响精度。现在有的百分表中，已经采用了恒定测力结构，利用杠杆-滑轮-弹簧结构使得测力的作用线与测杆测量时的受力方向相同，避免了因力的作用线不同而造成的测杆的配合间隙增大，减小了测量力对测量的影响。5.4百分表的简单使用说明1.使用前检查1）.检查表头的相互作用和稳定性。 2）.检查活动测头和可换测头表面光洁,连接稳固。2．读数方法测量孔径,孔轴向的最小尺寸为其直径,测量平面间的尺寸,任意方向内均最小的尺寸为平面间的测量尺寸。百分表测量读数加上零位尺寸即为测量数据。3.正确使用1）.把百分表插入量表直管轴孔中,压缩百分表一圈,紧固。2）.选取并安装可换测头,紧固。3）.测量时手握隔热装置。4）.根据被测尺寸调整零位。用已知尺寸的环规或平行平面（千分尺）调整零位,以孔轴向的最小尺寸或平面间任意方向内均最小的尺寸对0位,然后反复测量同一位置2-3次后检查指针是否仍与0线对齐,如不齐则重调。为读数方便,可用整数来定零位位置。5）.测量时,摆动内径百分表,找到轴向平面的最小尺寸（转折点）来读数。6）.测杆、测头、百分表等配套使用,不要与其他表混用。4.维护与保养1）远离液体,不使冷却液、切削液、水或油与内径表接触。2）.在不使用时,要摘下百分表,使表解除其所有负荷,让测量杆处于自由状态。3）.成套保存于盒内,避免丢失与混用。5.5百分表设计结果图主视图左视图仪器仪表控制机箱面板设计机箱面板平面图机箱整体三维结构机箱说明书机箱基本尺寸：长30cm、宽22cm、高8cm。开关电源尺寸（mm）：199*98*42。主控制板基本尺寸（cm）：15*10*2，边缘位置8mm位置安装孔均匀分布，安装孔径为5mm。数据处理板基本尺寸：10*8*2，边缘位置8mm位置安装孔均匀分布，安装孔径为5mm。控制接口采用串口DB9—九针母头。电源接口：矩形三脚大电源插座熔断管技术参数：保险丝熔断器设计参考资料[1]裘祖荣.精密机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2007.[2]黄华梁，彭文生.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2007.[3]张展.齿轮设计与实用数据速查[M].北京：机械工业出版社2009.[4]庞振基，黄其圣.精密机械设计[M].北京：机械工业出版社2004.[5]辛一行.现代机械设备设计手册[M].北京：机械工业出版，2000.[6]郑晨升.仪表机械结构设计[M].北京：化学工业出版社，2006.[7]王辉林，李莎莎.基于LabVIEW的数显百分表测量系统[J].计量技术.2008(6).[8]韦海盛，唐臻宇，耿海翔.百分表的自动识别系统设计[J].微计算机信息.2009(25).[9]浦照邦，王宝光.测控仪器设计[M].北京：机械工业出版，2007.[10]费业泰.误差理论雨数据处理[M].北京：机械工业出版，2010.[11]庞振基，精密机械及仪表零件手册[M].北京：机械工业出版社1993.[12]中文版Aoutcad2013实用培训教程。学习心得通过这次课程设计，我学到了CAD绘图软件的基本应用，绘制平面的器件制图，及剖视图等。在工程中我了解到了百分表的使用方法、原理以及百分表的优缺点。了解其每个零件的作用和尺寸大小。并且参照成型的百分表设计了新的百分表，分析表内存在的的误差，测量误差大小，进一步计算误差，从而改善元件的精确度。在这次的课程设计之中同时把误差处理，仪表设计，机械制图等课程应用于实践，增强了我们的动手能力，培养了我们的团队合作能力，在过程之中我遇到了许多难题，其中学习CAD软件是一个很大的困难，但在老师的帮助下，通过视频学习和自己的钻研