文档介绍：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 . 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: 1. 分度值: 2. 测量范围: 0~10mm 3. 外线尺寸直径: φ 50~ φ 60 4. 使用环境:车间现场(要求防尘、防油、防震、防噪) 5. 测杆应移动平衡、灵活、无卡住现象 6. 其余按照国家标准二、设计任务: 1. 提出设计方案 2. 给出装配结构示意图( A1 号图纸) 3. 给出 2 张零件图( A4 号图纸) 4. 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: 1. 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 2. 扩大同学们的知识面,提高对知识的应用能力 3. 培养同学们的创新能力 4. 加强同学们的团队合作精神百分表结构图四、设计步骤: 1. 去实验室观察百分表结构 2. 小组人员分工,去图书馆借书,在网上搜索相关资料,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 3. 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。 4. 确定设计方案 5. 计算数据 6. 绘制正式设计装配图(用 AUTOCAD 软件绘制, A1 号图纸) 7. 绘制零件图(手绘, A4 号图纸) 8. 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、 i 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 Z 2 ,Z 1 表面淬火 48~55HRC , 对大齿轮 Z 3 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/mm 2 flimb2 ==( × 280) N/mm 2 =504 N/mm 2 取S f =2, 双向传动取 K FC = ,K fl =1 由此可得小齿轮 Z 2 的弯曲应力[ F] 1 =600 ÷2 N/mm 2 =300 N/mm 2 大齿轮 Z 3 的弯曲应力[ F] 2 =504 ÷2 N/mm 2 =252 N/mm 2 转矩: 小齿轮 Z 1 T1=F ×r 1 = ×1N .mm= 小齿轮 Z 2 T2=F ×r 2 = × N .mm= 大齿轮 Z 3 T3=F ×r 3 = × 10N .mm= 15 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 Z 2 =16 Y f2 = Z 3 =100 Y f3 =3,75 =300 ÷ = N/mm 2= 252 ÷ = N/mm 2 因为,所以我们应该验算大齿轮的弯曲应力 N/mm 2 = N/mm 2< =252N/mm 2