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《彈簧管壓力表原理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、壓力表課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容?1壓力表課程設(shè)計(jì)要求?2壓力表設(shè)計(jì)計(jì)算1、壓力表概述2、測(cè)量環(huán)節(jié)參數(shù)的選擇與計(jì)算3、游絲設(shè)計(jì)4、零件尺寸的確定?3課程設(shè)計(jì)報(bào)告?4其它目的鞏固、實(shí)踐課堂講過的知識(shí)本課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容(任務(wù)):本次課程設(shè)計(jì)就是把學(xué)過的知識(shí)應(yīng)用到機(jī)械儀表的設(shè)計(jì)中,培養(yǎng)同學(xué)從整體上分析問題、解決問題的能力。并進(jìn)一步加深對(duì)學(xué)過的知識(shí)的理解、鞏固。?1壓力表課程設(shè)計(jì)要求壓力表的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的掌握正確的設(shè)計(jì)思想。通過課程設(shè)計(jì)使同學(xué)掌握儀表的設(shè)計(jì)思路。機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì),一般其主要過程為:(接受)設(shè)計(jì)任務(wù)-(擬定)設(shè)計(jì)方案-設(shè)計(jì)計(jì)算-繪制裝配圖-繪制零件圖設(shè)計(jì)過程中需注意以下內(nèi)容:1)
2、滿足使用要求(功能、可靠性及精度要求)2)注意工藝性(結(jié)構(gòu)合理、簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)性,外觀要求)目的熟悉有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)設(shè)計(jì)中涉及到的零件材料、結(jié)構(gòu)等,均需按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇;零件的尺寸、公差等亦應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);制圖也要符合一定的規(guī)范。因此在課程設(shè)計(jì)過程中要求同學(xué)學(xué)習(xí)、掌握查閱標(biāo)準(zhǔn)及使用手冊(cè)的能力。壓力表設(shè)計(jì)的技術(shù)要求測(cè)量范圍0~0.16Mpa外廓尺寸外徑<150mm高度<55mm接口M20?1.5(普通螺紋、外徑20、螺距1.5)標(biāo)尺等分刻度(滿程0.16Mpa)標(biāo)度角270?、分度數(shù)80(格)、分度值(0.02Mpa)精度1.5級(jí)270?00.160.02壓力表設(shè)計(jì)任務(wù)
3、要求設(shè)計(jì)說明書兩張相關(guān)零件圖(3號(hào)或4號(hào)圖)壓力表三維模型(Pro-E)、爆炸圖壓力表概述彈簧管壓力表是一種用來測(cè)量氣體壓力的儀表。壓力表的組成:靈敏部分(彈簧管)傳動(dòng)放大部分(曲柄滑塊、齒輪機(jī)構(gòu))示數(shù)部分(指針、刻度盤)輔助部分(支承、軸、游絲)?2壓力表設(shè)計(jì)計(jì)算工作原理作為靈敏元件的彈簧管可以把氣體壓力轉(zhuǎn)變?yōu)楣苣┒说奈灰?,通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)將此位移轉(zhuǎn)變?yōu)榍霓D(zhuǎn)角,然后通過齒輪機(jī)構(gòu)將曲柄轉(zhuǎn)角放大,帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn),從而指示壓力的大小。將轉(zhuǎn)角放大便于測(cè)量,可以提高測(cè)量精度。O靈敏部分-彈簧管p傳動(dòng)放大-曲柄滑塊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)放大-齒輪傳動(dòng)壓力表工作原理框圖彈簧管的壓力-位移是線
4、性關(guān)系,但彈簧管本身的工藝問題(如材料、加工等)會(huì)造成一些線性誤差,彈簧管形狀的不直、不均勻也會(huì)導(dǎo)致非線性誤差。曲柄滑塊機(jī)構(gòu)可以補(bǔ)償彈簧管的線性及非線性誤差。從0~0.16Mpa調(diào)整滿足滿刻度精度為線性誤差調(diào)整,中間部分不均勻調(diào)整為非線性誤差調(diào)整。注:參考趙英老師的網(wǎng)絡(luò)錄像。彈簧管齒輪傳動(dòng)標(biāo)尺示數(shù)ps?(線性轉(zhuǎn)換)(線性傳動(dòng))(線性刻度)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)?(近似線性傳動(dòng))本次壓力表課程設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1)彈簧管:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、末端位移計(jì)算2)曲柄滑塊機(jī)構(gòu):結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算3)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算4)游絲:參數(shù)計(jì)算壓力表概述-end測(cè)量環(huán)節(jié)參數(shù)的選擇和計(jì)算一、彈簧管
5、設(shè)計(jì)計(jì)算二、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算三、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算四、原理誤差計(jì)算彈簧管原理(參閱教材p352)彈簧管在內(nèi)壓力的作用下,任意非圓截面的彈簧管的截面將力圖變?yōu)閳A形。從管子中截取中心角為d?的一小段。通入壓力p后,管截面力圖變圓,中性層x-x以外各層被拉伸(如ef?e’f’),以內(nèi)各層被壓縮(如ki?k’i’)。材料產(chǎn)生彈性恢復(fù)力矩,力圖恢復(fù)各層原來長(zhǎng)度,從而迫使截面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)角d?,使管子中心角減小,曲率半徑增大。若管子一端固定,自由端便產(chǎn)生位移,直至彈性平衡為止。OO’xxefkie’f’k’i’d?d?-d?d??彈簧管末端位移計(jì)算1)彈簧管中心角變化與作用壓力
6、之間的關(guān)系?和?’-彈簧管變形前、后的中心角R-彈簧管中性層初始曲率半徑h-管壁厚度a和b-橫截面中性層長(zhǎng)軸半徑和短軸半徑E和?-材料的彈性模量和泊松比C1和C2-與a/b有關(guān)的系數(shù),查表取之R0?0Ortsr?p?ssts?連桿方向彈簧管2)位移切向分量st3)位移徑向(法向)分量sr4)自由端位移s5)位移與切向分量夾角?R0?0Ortsr?p?ssts?連桿方向彈簧管彈簧管參數(shù)選擇與計(jì)算按照現(xiàn)有的彈簧產(chǎn)品規(guī)格,選定尺寸參數(shù)如下的彈簧管:毛坯外徑?=15mm中徑R=50mm壁厚h=0.3mm中心角?′′=265?(參考)材料錫磷青銅Qsn4-0.3E=1.127?
7、105Mpa?=0.3?′′R?彈簧管彈簧管參數(shù)選擇與計(jì)算1)安全系數(shù)npj:比例極限壓力pg:工作壓力(應(yīng)小于pj)2)彈簧管截面與軸比a/b已知毛坯:?=15mm,h=0.3mm選用扁圓形彈簧管,a=?b=?a/b?,靈敏度?,但pj?,建議a/b=4提示:圓形毛坯壓扁后中性層尺寸不變;?=15mmhh2a2b彈簧管3)中心角?設(shè)則有??????s?通常取?=200?~270?。建議:(結(jié)構(gòu)中心角)?′′=265?另插入接口10?~15?自由端壓扁4?~6?則實(shí)際參加變形的中心角:?=?′′-10?-5?=250?彈簧管4)彈簧管中徑R=50mm