东北大学精密仪器弹簧压力表格课程设计说明书
精密仪器课程设计
a*cosao=
16.84mm
燕山大学课程设计说明书
设计及计算过程
结果
六、画图过程
在A2的纸上画出C形弹簧管初始末端为C1点，及变形后的C形弹簧管的末端为C2，C1，C2所在的直线和固定点A所在直线平行且相距为d，B1，B2所在直线平行且相距为a*cosao，
以C1为中心b为半径画圆弧交B1，B2所在直线于B1点，同理可画出B2的位置。画B1，B2的中垂线交A所在直线于A点。确定了A点后，即可确定小齿轮和大齿轮的位置。简图如图9所示。
现在弹簧管的工作范围内从-10度到10度以此计算其非线性误差。结果如表8所示。
燕山大学课程设计说明书
设计及计算过程
结果
度数
非线性误差
-10
-0.17364
0．9999995
0
0
0
-9
-0.15643
0.999997
0.294219
0.294
0.0037%
-8
-0.13917
0.999998
0.589291
0.588
0.022%
-7
-0.12187
0.999999
0.885118
0.882
0.053%
-6
-0.10453
0.9999994
1.181604
1.176
0.0953%
-5
-0.08716
0.9999997
1.478651
1.47
0.147%
-4
-0.06976
0.99999988
1.776164
设计及计算过程
结果
中心角：
材料：锡磷青铜Qsn4-0.3
弹簧弹性课程设计
弹簧弹性课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解弹簧的基本概念，掌握弹簧弹性的计算公式。
2. 学生能描述弹簧在不同受力下的形变情况，并运用相关物理知识进行解释。
3. 学生了解弹簧在实际应用中的重要性，如汽车悬挂系统、机械设备等。
技能目标：1. 学生能运用弹簧弹性公式进行简单问题的计算，提高解决问题的能力。
2. 学生通过实验操作，学会使用工具测量弹簧的弹性，培养动手操作和观察能力。
3. 学生能运用所学知识，设计简单的弹簧应用实例，提高创新意识和实践能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在学习过程中，培养对物理学科的兴趣，增强探索科学的热情。
2. 学生通过小组合作，培养团队协作精神和沟通能力，养成尊重他人意见的良好品质。
3. 学生认识到弹簧在科技发展中的重要性，增强学以致用的意识，树立为我国科技进步贡献力量的远大理想。
课程性质：本课程为物理学科的一节实验课，旨在让学生通过理论学习和实验操作，掌握弹簧弹性的相关知识。
学生特点：六年级学生具有一定的物理知识和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇心，善于合作与探究。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。
在教学过程中，关注学生的情感态度，激发学生的学习兴趣，培养科学素养。
通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 弹簧的基本概念：弹簧的定义、分类及其弹性特性。
2. 弹簧弹性公式：胡克定律及其应用，弹性系数的计算。
3. 弹簧在不同受力下的形变：线性形变、非线性形变及其影响因素。
4. 弹簧的应用实例：汽车悬挂系统、弹簧床垫、机械设备等。
5. 实验操作：测量弹簧弹性系数，观察弹簧在不同受力下的形变。
6. 教学大纲安排：a. 第一课时：弹簧的基本概念、分类及其弹性特性。
b. 第二课时：胡克定律及其应用，弹性系数的计算。
c. 第三课时：弹簧在不同受力下的形变，线性形变与非线性形变。
弹簧压力表课程设计
弹簧压力表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解弹簧压力表的工作原理，掌握压力的概念及其计量单位。
2. 学生能掌握弹簧压力表的构造，了解各个部分的功能和作用。
3. 学生能掌握如何使用弹簧压力表进行压力测量，并能够正确读取数据。
技能目标：1. 学生能够操作弹簧压力表进行简单的压力测量实验，培养实践操作能力。
2. 学生能够通过分析实验数据，解决实际问题，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生在探究弹簧压力表的工作原理和实验过程中，培养对物理学科的兴趣和热情。
2. 学生通过合作完成实验任务，培养团队协作精神和沟通能力。
3. 学生在学习过程中，树立正确的科学态度，认识到物理知识与现实生活的密切关系。
课程性质：本课程为物理学科实验课程，结合理论知识与实践操作，提高学生对压力测量方法的理解。
学生特点：学生处于初中阶段，具备一定的物理知识基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生通过理论学习和实验操作，掌握弹簧压力表的使用方法，培养实践能力和科学素养。
在教学过程中，注重培养学生的合作意识、观察力和分析能力。
通过本课程的学习，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 弹簧压力表工作原理及构造- 弹簧压力表的基本原理- 弹簧压力表的构造及各部分功能- 压力的概念及其计量单位2. 弹簧压力表的使用方法- 弹簧压力表的校零与调整- 压力测量的操作步骤- 数据读取与记录方法3. 实验操作与数据处理- 设计简单的压力测量实验- 实验操作规范与注意事项- 数据分析及问题解决4. 应用实例与拓展- 弹簧压力表在生活中的应用- 压力测量技术的发展与展望教学内容依据课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
参考教材相关章节，制定以下教学大纲：第1课时：弹簧压力表工作原理及构造第2课时：弹簧压力表的使用方法第3课时：实验操作与数据处理第4课时：应用实例与拓展在教学过程中，教师需关注学生对教学内容的掌握情况，合理安排教学进度，确保学生在理论知识与实践操作方面取得良好的学习成果。
《精密仪器设计(1)》课程教学大纲
《精密仪器设计（1）》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程代码：MI3102、课程名称（中/英文）：精密机械设计 Precision Machine Design3、学时/学分：72学时，4学分4、开课院（系）、教研室：电子信息及电气工程学院仪器系5、先修课程：《互换性技术与测量》、《工程制图》、《理论力学》、《材料力学》6、面向对象：测控技术及仪器专业本科三年级学生7、教材、教学参考书：教材名称：《精密机械设计》庞振基、黄其圣等主编出版社：机械工业出版社出版时间：2001年7月教学参考书：《电子精密机械设计(第3版)》徐祥和主编东南大学出版社1986年《金属材料与热处理》何雪涛主编高等教育出版社1998年《机械原理》郑文纬主编高等教育出版社1997年《互换性与测量技术基础》高延新主编哈尔滨工业大学出版社1992年《机械零件》郑志祥主编高等教育出版社1987年《理论力学》王崇斌编写高等教育出版社1988年《材料力学》沈煜高等教育出版社1988年《机械设计课程设计》西北工业大学机械学教研组编著西北工业大学出版社1994年《机械零件学习指南与课程设计》张绍甫徐锦康魏传儒编写机械工业出版社1996年《机械设计课程设计》巩云鹏田万禄张祖立黄秋波编写东北大学出版社2000年《机械设计课程设计》席伟光杨光李波编写高等教育出版社2003年二、课程性质和任务《精密机械设计》是仪器科学与工程专业本科学生学习的与机械类有关的最后一门专业课，同时也是一门与仪器仪表相关的专业基础课。
这门课程综合了《机械原理》、《金属材料及热处理》、《互换性与技术测量》及《机械零件》等课程的知识，因此本门课程涉及知识面广、专业性强、授课难度大。
《精密机械设计》主要研究精密机械中常用机构和常用的零件和部件。
是从机构分析、工作能力、精度和结构等诸方面来研究这些机构和零、部件，并介绍其工作原理、特点、应用范围、选型、材料、精度以及设计计算的一般原则和方法。
压力表结构课程设计说明书
压力表结构课程设计说明书学院：机电学院专业：班级：姓名：学号：指导老师：日期：2012-11-20压力表的结构设计摘要：首先通过对压力表的了解，明确此次课程设计的目的与设计要求，分析压力表的工作原理，选取弹簧管作为压力敏感元件，之后确立压力表的基本结构，合理地确定各具体的零部件（传动放大部分、示数部分、辅助部分）。
结合资料对各零件参数、材料进行设计与选取，并对其相关的设计进行计算，最终得出一个比较完善的压力表关键词：压力表结构设计弹簧管目录第一章、压力表设计概述51.1设计题目5 1.2设计目的5 1.3技术要求5第二章、压力表介绍62.1压力表概述6 2.1.1压力表简介6 2.1.2压力表的主要组成7 2.1.3基本构造7 2.1.4主要工作原理8 2.1.5压力表工作原理框图9第三章、压力表的设计计算过程103.1弹簧管10 3.1.1原理10 3.1.2末端位移计算11 3.1.3弹簧管参数选择与计算11 3.2曲柄滑块机构13 3.2.1曲柄最大转角αG－工作转角14 3.2.2ε、λ的选择143.2.3确定α0、αK(初始角、终止角)14 3.2.4计算曲柄长度A 15 3.3齿轮传动机构15 3.3.1初定齿轮中心距A15 3.3.2选定标准中心距A16 3.3.3计算齿轮参数16 3.3.4修正连杆长度B 16 3.3.5扇形齿轮扇形角17 3.4原理误差：17 3.5游丝设计18 3.5.1M FZ的计算19 3.5.2M MIN的计算20 3.5.3几何尺寸计算21第四章、课程设计总结23附：ProE生成效果图24参考资料25第一章、压力表设计概述1.1设计题目压力表的结构设计1.2设计目的1．巩固、实践课堂讲过的知识课程设计的任务：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．掌握正确的设计思想通过课程设计掌握仪表的设计思路，机械产品设计。
弹簧管压力表课程设计说明书汇编
为简化计算，常引入无量纲系数：
* 滑块相对位移 s / a
* 连杆相对长度 b / a
* 相对偏距
e/a
* 相对传动比 ia a i
=0.8~1.4、=2~5
推荐 =1、=4
设
计
曲柄滑块机构
压 3.
力 表 课 程
确定0、k(初始角、终止角) k -0= g
p
设 计
2）位移切向分量st
压 力 表
st
'
R(
sin )
课 程
3）位移径向（法向）分量sr
sr
'
R(1 cos
)
4）自由端位移s
s st2 sr2
' R ( sin )2 (1 cos )2
5）位移与切向分量夹角
a/b，灵敏度 ，但pj ， 建议a/b＝4
＝15mm
h
2b
提示：圆形毛坯压扁后
中性层尺寸不变；
2a
设 计
3）中心角
压 力
设 ( sin )2 (1 cos )2
表
课 有 s
程 通常取＝ 200～270。
建议：
（结构中心角） ´´=265 另 插入接口10～15
扇=g(1+25%)+2×2齿对应中心角
满
程
初
2齿
始
g
2齿 O
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。
设
计
原理误差
压 力
压力表弹簧管末端位移与指针转角应为线性
弹簧压力表1
(1)将阀门拆除，更换为三通阀门 (2)将三通阀门打开至正确位置 (3)用蒸汽吹洗通道，如不行则拆下清洗 (4)取下压力表修理，更换新表 (5)更换新表
指针不回零 位
(1)三通阀门位置不准确 (2)存水弯管、三通阀门被堵塞 (3)弹簧弯管失去弹性 (4)压力表的游丝失去弹性或脱落 (5)指针弯曲或卡住 (6)压力表的调整螺丝松动 (1)游丝损坏或紊乱 (2)中心轴两端弯曲 (3)弹簧管与拉杆结合的铰轴不活动 (4)压力表内齿轮传动有阻碍 (5)有高频振动影响 (6)存水弯管或三通阀门局部被阻塞
弹簧弯管是由金属管(无缝铜管或无缝钢 管)制成的。管子截面呈扁圆形或椭圆形，它 的一端固定在支撑座上，并与汽水介质相通； 另一端是封闭的自由端，与杠杆连接。杠杆 的另一端连接扇形齿轮，扇形齿轮又与中心 轴上的小齿轮相啮合，压力表的指针固定在 中心轴上。 当弹簧弯管受到介质压力的作用时，它 的截面有变成圆形的趋势，迫使弹簧弯管逐 渐伸直，从而使弹簧弯管的自由端向上翘起。 压力越高，自由端向上翘起的幅度越大。这 一动作经过杠杆、扇形齿轮、小齿轮的传动， 使指针偏转一个角度，在刻度盘上指示出压 力高低。当被测介质压力降低时，弹簧管要 恢复原状，指针退回到相应刻度处。
由此可见，压力表实际误差的大小， 不但与精度有关，而且还与压力表的量程 大小有关。
量程相同时，精度越高(即数字越小)， 压力表的允许误差越小。
精度相同时，量程越大，压力表的误 差越大。
四、安全技术要求
1．安装压力表的部位(除与锅筒蒸汽空 间直接相连接处必须安装压力表外) (1)给水调节阀前。 (2)可分式省煤器出口。 (3)过热器出口和主汽阀之间。 (4)再热器出、入口。 (5)直流锅炉启动分离器。 (6)直流锅炉一次汽水系统的阀门前。 (7)强制循环锅炉锅水循环泵出、入口。 (8)燃油锅炉油泵进、出口。 (9)燃气锅炉的气源人口。
弹簧管压力表设计的标准格式
课 程 设 计报告设计题目：弹簧管压力表设计班 级：测控技术与仪器 学 号：XXXXXXXXX 姓 名：XXX 指导教师：XXX设计时间：2012年7月2日-2012年压控振荡电路亦称VCO （Voltage Control Oscillator ）电路.这种电路输出的方波与三角波的……………………………………………………………… ……………………………… ………………………………….. ……………………………… ...1、设计目的、任务与要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1 1.1 设计的目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11.2 设计的任务与要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥22、系统分析设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 2.1 主电路设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥3 2.2 双闭环调速系统设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7 2.3传递函数的建模‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥102.4 ForceControl与MATALAB的应用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥143、结论‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥184、参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥205、附录‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21 备注：根据实际内容编写目录三角波、方波波形（5号字，必须居中在图下方）将各项热量代入能量平衡方程式，化简后得三维传热模型：)()()(+∂∂∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∂∂zT k z y T k y x T k x z T cv ρ。
精密零件设计课程设计说明书(正式)
燕山大学精密零件设计课程设计说明书题目：弹簧管压力表学院（系）：电气工程学院年级专业： 13级自动化仪表学号： 130103020062学生姓名：柴聪指导教师：潘登目录一、方案分析 (1)1.1 结构概述 (1)1.2 工作原理 (1)二、弹簧管压力表设计 (2)2.1 弹簧管的选择 (2)2.2 弹簧管位移计算 (2)2.3 曲柄滑块机构图谱设计 (3)2.3.1 曲柄滑块机构设计的图谱法 (3)2.3.2 理想线性传动比 (4)2.3.3 曲柄滑块机构初始位置选择 (4)2.3.4 平均传动比计算 (5)2.3.5 曲柄滑块机构中各构件长度 (5)2.3.6 非线性度计算 (5)2.3.7 非线性度计算软件及程序 (6)2.3.8 作图法确定曲柄滑块机构位置 (10)2.4 齿轮机构设计 (11)三、附件说明 (11)3.1 游丝（作用及选择注意事项） (11)3.2 表盘（位置及刻度分布） (12)3.3 限位销（作用及位置） (12)四、系统误差分析 (12)五、设计总结 (13)六、参考文献 (13)一、方案分析1.1 结构概述弹簧管压力表是一种用来测量气体压力的仪表。
弹簧管式压力表其结构主要由弹簧管、传动机构、指示机构和表壳等四大部分组成,如图1.1所示。
图1.1 弹簧管结构图弹簧管结构图中标示如下：1—机座; 2—弹簧管; 3—指针; 4—上夹板; 5—连杆; 6—表盘; 7—接头; 8—活节螺丝; 9—扇形齿轮; 10—中心齿轮; 11—游丝; 12—下夹板; 13—支柱。
弹簧管:管内压力变化使管子自由端产生位移,带动传动机构动作,管内压力与自由端位移成线性关系。
传动机构(机芯) : 由扇形齿轮、中心齿轮、游丝等组成。
主要作用是将弹簧管自由端微量位移进行放大, 并把直线位移转变为指针的角位移。
指示机构: 由指针、刻度盘等, 主要作用是将弹簧管的弹性变形量通过指针转动指示出来, 从而在刻度盘上读取直接指示的压力值。
弹簧管压力表课程设计说明书汇编52页PPT
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体分 。—— 陈鹤琴
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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课程设计报告设计题目：弹簧管压力表
班级：测控技术与仪器
学号：20112930 20112902
姓名：徐行（画图）党云丽（说明书）
指导教师：孟红记梅国晖
设计时间：2012年7月7日-2012年7月12日
目录
第一章课程说明 (3)
1.1课程设计的目的 (3)
1.2课程设计的容 (3)
1.3课程设计的要求 (4)
第二章课程容 (5)
2.1 设计方案 (5)
2.1.1标尺指针 (5)
2.1.2齿轮传动 (5)
2.1.3曲柄滑块机构 (5)
2.1.4弹簧管 (5)
2.1.5游丝 (5)
2.2 计算及测量 (6)
2.2.1弹簧管 (7)
2.2.2齿轮传动机构 (12)
2.2.3曲柄滑块机构 (13)
2.2.4齿轮大小的设计 (16)
2.2.5轴承的设计 (18)
2.2.6游丝的设计 (19)
2.2.7表盘及指针的设计 (20)
2.3 仪表非线性设计误差计算 (21)
2.4 立体截图 (24)
2.5 结论 (27)
参看文献 (28)
附录 (28)
设计容计算结果(5)仪表结构图
图1.1
图1.2 图1.3
1.3设计要求
表2.2.2 基本尺寸设定
2.2.1弹簧管
弹簧管是一根弯成270度圆弧的具有扁圆形或椭圆形截面的空心弹性元件。
管子的一端封死为自由端，另一端固定在传压管的接头上。
当被测液体流入弹簧管时，其密封自由端产生弹性位移(受大于大气压的压力作用时向外扩，受小于大气压的压力作用时向收)。
然后经过传动放大机构带动指针偏转，指示出压力的大小。
弹簧管的自由端铰销中心B 的最大位移为'
max S 弹簧自由端A 的最大位移为max S 。
'
max S 和max S 的关系如图2.1
图2.1 结构草图
mm mm mm mm mm 压力角
α
传动角 φ。
滑块夹角β。
连杆夹角
φ´
初始角α。
020
082.1570 05.1569 020.73 013
设计容计算结果3. (1)自由端铰销中心B最大位移
6873 .2
)
250
cos
1(
)
250
sin
4366
.4(
45
.
34
01426 .0
)
cos
1(
)
sin
(
2
2
2
2
max
=
︒
-
+
︒
-
⨯
⨯
=
-
+
-
⨯
⨯
∆
=γ
γ
γ
γ
γ
R
S
(2.2.8)
图2.2 传动草图
m ax
S=2.6873mm
设计容计算结果综合上述计算结果，可画出如下机构图：
图2.2.3.1曲柄滑块机构草图
设计容
计算结果
2.2.5轴承的设计
仪表工作时，其构件有的转动，有的移动，有的作复杂运动。
为保持机构作确定的相对运动，各相临机构之间必须用支撑和导轨连接。
本设计所选用的支撑为圆柱支撑。
为了适应压强大、转速高的场合，我们选取的有具备良好的减摩、耐摩性能好的QSN6—6—3
轴承间隙是靠选择适当的基孔制间隙配合保证的。
轻载、转速高、精度较高的轴承一般选用
7
7
f H 。
所选的青铜的摩擦系数为0.2，所选取小齿轮的重量为0.03N ，大齿轮的重量为0.24N 。
选取轴承的轴径的直径d Z 为2.00 mm ，轴承的直径为2.2mm
分析轴承的力矩情况：
当轴颈未转动时，轴颈与轴承在最低点接触。
轴承的支反力N 与轴颈的径向负荷Q 相平衡。
当轴径受驱动力作用后，开始转动，由于接触处有摩擦，轴径沿轴承孔表面滚至点偏离最低点的其他位置。
这时，该点除作用有轴承的法向支反力N 外，还有摩擦力F ：F=f ·N 式中f ——摩擦系数。
轴承的总支反力R 为：R=22F N +=N 2
1f +
又根据轴颈离平衡条件有：Q=R N=
2
1f
Q +
轴承中的摩擦力矩T m 为：
（2.2.45）
2.2.7.1 指针略图
图2.3.1 非线性误差
j
曲线
2.4 SolidWorks2012 立体图截图
附图1. 中心轴齿轮
48 0.48 0.2000 0.2088 -0.0088 -0.0549
49 0.49 -0.0667 -0.0580 -0.0087 -0.0544
50 0.5 -0.3333 -0.3248 -0.0085 -0.0532
附图2. 外壳
附图3. 扇形齿轮
设计容计算结果
附图4. 垫片
附图5. 指针
附图6. 弹簧弯管
附图7. 装配体。