百分表设计说明书-百分表设计说明书-.doc

钟表式百分表的设计说明 百分表背景 　英文：【Dial Indicators】　　利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是美国的B.C.艾姆斯于1890年制成的。常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。改变测头形状并配以相应的支架，可制成百分表的变形品种，如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条可制成杠杆百分表和杠杆千分表，其示值范围较小，但灵敏度较高。此外，它们的测头可在一定角度内转动，能适应不同方向的测量，结构紧凑。它们适用于测量普通百分表难以测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置误差。 一、设计要求： 设计钟表式百分表 具体技术指标要求如下： 分度值：0.01mm 测量范围：0~10mm 外线尺寸直径：φ50~φ60 使用环境：车间现场（要求防尘、防油、防震、防噪） 测杆应移动平衡、灵活、无卡住现象 其余按照国家标准 二、设计任务： 提出设计方案 给出装配结构示意图（A1号图纸） 给出2张零件图（A4号图纸） 给出设计说明书 三、设计目的： 本次课程设计是《精密机械设计》课的重要组成部分，是打好技术基础和进行技能训练的重要环节。其目的是： 训练同学们独立思考、独立运用。独立设计的能力，掌握百分表的具体原理，强化掌握平时学到的理论知识 扩大同学们的知识面，提高对知识的应用能力 培养同学们的创新能力 加强同学们的团队合作精神 百分表结构图 四、设计步骤： 去实验室观察百分表结构 小组人员分工，去图书馆借书，在网上有哪些信誉好的足球投注网站相关资料，然后大家一起分析资料，对百分表的功能和结构有了初步的认识 讨论创新方案 经过大家集思广益，我们小组提出了两点比较大的创新： 去掉测杆的防转槽，直接在表盘的内表面开槽，从而使百分表结构更简单 给百分表增加锁紧结构，在每次测量结束后可以锁紧测杆，方便读数 然后经过与老师和同学们的热烈讨论，并且认真考虑了百分表的使用方法和使用环境，决定取消锁紧结构。只采用在表盘上开槽的改进方案。 确定设计方案 计算数据 绘制正式设计装配图（用AUTOCAD软件绘制，A1号图纸） 绘制零件图（手绘，A4号图纸） 完善百分表设计说明书 五、百分表工作原理分析： 百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。百分表通常由测头、量杆、弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成 百分表的结构较简单,传动机构是齿轮系,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。 百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。 百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。 六、数据计算： （一）、齿轮设计 结构简图 1.选择齿轮材料： 考虑百分表的外廓尺寸不宜过大，大小齿轮都选用40Cr，对小齿轮Z2,Z1表面淬火48~55HRC，对大齿轮Z3调制处理，硬度为280HBW 2.强度校核： 1.许用弯曲应力：因为 又由《精密机械设计基础》课本148页表7-9查表可知 flimb1=600 N/mm2 flimb2=1.8HBW=(1.8×280) N/mm2=504 N/mm2 取Sf=2,双向传动取KFC=0.7，Kfl=1 由此可得小齿轮Z2的弯曲应力 [F]1=600÷2 N/mm2=300 N/mm2 大齿轮Z3的弯曲应力[F]2=504÷2 N/mm2=252 N/mm2 转矩： 小齿轮Z1 T1=F×r1=1.5×1 N .mm= 1.5 N.mm 小齿轮Z2 T2=F×r2=1.5×1.6 N .mm= 2.4 N.mm 大齿轮Z3 T3=F×r3=1.5×10 N .mm= 15 N.mm 验算弯曲应力：由公式 再由又有《精密机械设计基础》课本147页图7-38查图可知 Z2=16 Yf2=4.35 Z3=100 Yf3=3,75 =300÷4.35=68.9 N/mm2 =252÷3.75=67.2 N/mm2 因为，所以我们应该验算大齿轮的弯曲应力 N/mm2=3.0375 N/mm2＜=252N/mm2 通过以上校核可知齿轮满足弯曲强度要求，设计合理，可以用于生产 2.确定齿数： 由传动机构的特性我们取各齿轮的齿数 z1=10， z3=100 在充分考虑对强度与耐冲击承受能力，我们小组取 z2=16 3:计算齿轮模数： 由传动比的计算公式 式中：ɑmax：相应