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1、单击此处编辑母版标题样 式单击此处编辑母版副标题样式* *1 1压力表课程设计压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 主要内容1 压力表课程设计要求2 压力表设计计算1、压力表概述2、测量环节参数的选择与计算3、游丝设计4、零件尺寸的确定3 课程设计报告4 其它压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 目的巩固、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、。1 压力表课程设计要求压力表的结构设计压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 目的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）压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 目的熟悉有关规范、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
3、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。压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 压力表设计的技术要求测量范围 00.16Mpa外廓尺寸 外径150mm 高度55mm接口M201.5（普通螺纹、外径20、螺距1.5）标尺 等分刻度（满程0.16Mpa） 标度角270、分度数80（格）、分度值（0.02Mpa）精度 1.5级27000.160.02压力表课程设计技术创
4、新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 压力表设计任务要求设计说明书2.两张相关零件图 （3号或4号图）3.压力表三维模型（Pro-E）、爆炸图压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 压力表概述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 压力表设计计算压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案工作原理 作为灵敏元件的弹簧管可以把气体压力 转变
5、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，可以提高测量精度。压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案O灵敏部分-弹簧管p传动放 大-曲柄 滑块机 构传动放大-齿轮传动压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案压力表工作原理框图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
6、管的线性及非线性误 差。从00.16Mpa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。注：参考赵英老师的网络录像。弹簧管齿轮传动标尺示数ps(线性转换)(线性传动)(线性刻度)曲柄滑块机构(近似线性传动)压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案本次压力表课程设计的主要设计计算内容 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：参数计算压力表概述压力表概述-end-end压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店
7、业绩提升方案 测量环节参数的选择和计算一、弹簧管设计计算 二、曲柄滑块机构设计计算 三、齿轮传动机构设计计算 四、原理误差计算压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管原理（参阅教材p352）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d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d，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
8、位移，直至弹性平衡为止。OOxxef k iefk idd -dd压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管末端位移计算 1）弹簧管中心角变化与作用压力之间的关系和弹簧管变形前、后的中心角R弹簧管中性层初始曲率半径h管壁厚度a和b横截面中性层长轴半径和短轴半径E和材料的弹性模量和泊松比 C1和C2与a/b有关的系数，查表取之R00Ortsrpsst s连杆方向压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管2）位移切向分量st3）位移径向（法向）分量sr4）自由端位移s5）位移与切向分
9、量夹角R00Ortsrpsst s连杆方向压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管弹簧管参数选择与计算按照现有的弹簧产品规格，选定尺寸参数如 下的弹簧管：毛坯外径 15mm中 径 R50mm 壁 厚 h0.3mm中 心 角 265（参考）材 料 锡磷青铜Qsn4-0.3E1.127105Mpa0.3R压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管3.弹簧管参数选择与计算 1）安全系数npj：比例极限压力 pg：工作压力（应小于pj） 2）弹簧管截面与轴比a/b已知毛坯：15mm，h
10、0.3mm 选用扁圆形弹簧管，a=？b=？a/b，灵敏度 ，但pj ， 建议a/b4提示：圆形毛坯压扁后中性层尺寸不变；15mmhh2a2b压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管3）中心角设 则有 s 通常取 200270。 建议：（结构中心角） =265 另 插入接口1015自由端压扁46 则实际参加变形的中心角： = -10-5=250 压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 弹簧管4）弹簧管中径 R50mm 5）材料 锡磷青铜Qsn4-0.3弹性模量 E1.127105Mp
11、a泊松比 0.3 压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 曲柄滑块机构加压后，弹簧管自由端位移s，带动曲柄 转过角度g曲柄滑块机构ODBseab+0 0 yxB gD压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 曲柄滑块机构OspB0eDOE abBeDO abDBsg0k压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 曲柄滑块机构曲柄最大转角g工作转角弹簧管末端指针：两级传动一级曲柄滑块机构、二级齿轮传动i总=i齿i曲=270 / g g /s推
12、荐：* i齿=13.5, g =20 * i齿=15, g =18（建议选取该组参数，因为i是整数，对后面齿轮Z1、Z2选择方便。）压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 曲柄滑块机构2.、的选择曲柄滑块机构的传动比 i=/s=f(a,b,e, )为简化计算，常引入无量纲系数： * 滑块相对位移 * 连杆相对长度* 相对偏距 * 相对传动比=0.81.4、=25推荐 =1、=4压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案确定0、k(初始角、终止角) k -0= g 在ia- 曲线上找出极点对应
13、的极角e， 0、 k 以e对称分布。i变化小，工作过程非线性度减 小。 0 e g/2 k e g/2对于=1、=4的曲线有e=0 0 - g/2 k g/2曲柄滑块机构eia =14O 0kg1压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 曲柄滑块机构计算曲柄长度a最大位移smax ，上式中 k 5.计算连杆长度b和偏距e连杆长 b=a 偏距 e=a连杆b初始位置与弹簧管末端位移s夹角bsin =e-acosk 压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 齿轮传动机构初定齿轮中心距A(根据曲柄滑
14、块机构参数计算) 1）求c（过渡量）： OBD中2）求A： OBO中BOseDAE abkstA O滑 道Rcc压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 齿轮传动机构选定标准中心距A（i12即前述i齿）选择适当Z1、m，使A尽可能靠近初定值A整数（否则Z2无法加工）m选用标准值 0.2 0.25 0.3 0.4对每一个m值适当选择12个Z1，使A 接近A，且Z1不小于17、Z2不要太大（参 考样机） 。计算齿轮参数 da、d、df压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 齿轮传动机构修正连杆
15、长度b当用中心距A代替初定值A后，曲柄回转中 心O位置将略有改变，此时可重新计算连杆长 度b，使O点与齿轮传动计算得出的O点重合。 而a、e、 0、k、=b/a均不需改变。 1）求c（改变c）： OBO中2）求b： OBD中BOseDAE abkstA O滑 道Rcc压力表课程设计技术创新概念特点及案例继电保护基础知识加快转变发展方式课件家居门店业绩提升方案 齿轮传动机构扇形齿轮扇形角扇形齿轮回转中心即是曲柄的回转中心 ，故扇形齿轮的工作转角即为曲柄的工作 转角g ，并适当增大即可。扇=g(1+25%)+22齿对应中心角工作初始及满程结束时， 两边各多出2齿防脱角。过载量，指针实际可转 角比工作转角大一些。Og初 始
