百分表设计说明书-王娟 - 副本

哈尔滨理工大学课程实践1哈尔滨理工大学课程实践题目：百分表的设计姓名：王娟班级：测控11-1班学号：1105010124指导教师：成绩：2014年06月04日哈尔滨理工大学课程实践1目录第一章绪论.......................................................1一、百分表简介.....................................................................................................1二、百分表的组成和结构.....................................................................................1三、百分表的工作原理及用途.............................................................................2四、百分表使用方法.............................................................................................2五、百分表的使用与维护注意事项.....................................................................4第二章设计任务书...............................................................................4一、目的.................................................................................................................4二、任务.................................................................................................................4三、设计目标.........................................................................................................5第三章百分表主要机构的设计方案....................................................6一、表体部分.........................................................................................................6二、传动系统.........................................................................................................6三、读数装置.........................................................................................................6第四章各零件主要参数计算................................................................7一、示数装置设计.................................................................................................7二、传动系统设计.................................................................................................8三、消除空回用游丝的设计...............................................................................10四、测力弹簧的设计...........................................................................................11第五章齿轮的失效形式和误差分析..................................................15一、失效的主要形式...........................................................................................15二、百分表的误差分析.......................................................................................15三、百分表的精度分析.......................................................................................15设计总结................................................................................................................18致谢..........................................................................................................................18参考文献................................................................................................................20哈尔滨理工大学课程实践1第一章绪论一、百分表简介百分表的英文名称是DialIndicators，是由美国的B·C。艾姆斯于1890年制成的，百分表通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动，将测杆的微小直线位移经齿轮放大，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、位置误差以及小位移的长度测量等。百分表的圆表盘上印制有100个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米。若在圆表盘上印制有200个或100个等分刻度，则每一分度值为0.001毫米或0.002毫米，这种测量工具即称为千分表。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。百分表的结构较简单，易于制造和维修，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。由于上述一些优点，百分表在工厂中应用极广。它的缺点是回程误差较大，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。百分表是利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具，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。百分表是齿轮传动式测微量具.由于它的外形与钟表相似,又称为钟表式百分表。二、百分表的组成和结构百分表通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。百分表的读数方法为：先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。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。哈尔滨理工大学课程实践2三、百分表的工作原理及用途传动原理：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。百分表的读数准确度为0.01mm。百分表的结构原理如图3所示。当测量杆1向上或向下移动1mm时，通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈，小指针7转一格,打刻度盘在圆周上有100个等分格，小刻度盘在周围有20个登上格。大指针每格的读数值为0.01mm。小指针每格读数为lrnm。测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。刻度盘可以转动，以便测量时大指针对准零刻线。如图所示外界微小位移通过测杆1传递给齿轮2，齿轮2与齿轮3同轴且相连为一体，它们有相同的角速度，由于齿轮2与齿轮3有不同的分度圆半径，这样导杆1的微小位移就可以在齿轮3的分度圆上得到放大，放大倍数是齿轮2与3的半径比。即：222112DDSS(1-1)齿轮4又分别与齿轮2齿轮6相啮合，这样一方面，齿轮3分度圆上的线位移可以转换成齿轮4的角位移，带动大指针5的转动；另一方面，齿轮4的线位移通过4,6啮合有可以转换成6的角位移，齿轮6中心轴上带有小指针。根据测量的要求，导杆每转动1mm大指针转动一周，小指针转动周。用途：主要用于测量制件的直线度、平面度、圆度和圆柱度等形状误差和平行度、垂直度、倾斜度、同轴度、对称度和位置度等位置误差。分度值为0.01mm,测量范围为0-3、0-5、0-10mm。机械百分表是齿轮传动式测微量具，测量范围0-10mm（或0-5mm）。它不仅能作比较测量，也能做绝对测量。图1传动结构图图中：1s为导杆1也是齿轮2分度圆上的线位移，S3为齿轮3分度圆上的线位移，2D101哈尔滨理工大学课程实践3为齿轮2的分度圆直径，3D为齿轮3的分度圆直径，4D为齿轮4的分度圆直径，6D为齿轮6的分度圆直径，2m为齿轮2的模数，3m为齿轮3的模数，为齿轮4的模数4m，6m为齿轮6的模数，2z为齿轮2的齿数，3z为齿轮3的齿数，4z为齿轮4的齿数，6z为齿轮6的齿数，2，4分别为齿轮2和4的转动角。四、百分表使用方法1.使用前，应先检查该百分表是否在受控范围，检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有如何轧卡现象，每次手松开后，指针能回到原来的刻度位置。2.使用时，必须把百分表固定在可靠的夹持架上。切不可贪图省事，随便夹在不稳固的地方，否则容易造成测量结果不准确，或摔坏百分表。图2安装在专用夹持架上的百分表3.测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围，不要使表头突然撞到工件上，也不要用百分表测量表面粗糙度或有显著凹凸不平的工作。测量杆必须垂直于被测量表面，即使测量杆的轴线与被测量尺寸的方向一致，否则将使测量杆活动不灵活或使测量结果不准确。4.测量平面时，百分表的测量杆要与平面垂直，测量圆柱形工件时，测量杆要与工件的中心线垂直，否则，将使测量杆活动不灵或测量结果不准确。5.为方便读数，在测量前一般都让大指针指到刻度盘的零位。6、用百分表校正或测量零件时，该当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件外表接触时，测量杆应有0.3～1mm的紧缩量(千分表可小一点，有0.1mm即可)，使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针。悄悄地拉入手