百分表设计.doc

xxx 大 学 课 程 实 践 题 目： 百分表设计 姓 名： 班 级： 学 号： 指导教师： 成 绩： 年 月 日 目录 一、机械式齿轮百分表任务设计书 2 二、百分表的用途及设计原理 3 三、设计任务和方案的比较分析 4 四、机构设计参数的确定和计算 7 五、仪表的优缺点、改进意见及其他说明问题 18 六、设计参考资料 18 一、机械式齿轮百分表任务设计书 技术要求 百分表的测量范围为0~10mm，分度值为0.01mm。 量杆行程至少应超过工作行程0.5mm。 百分表的外壳直径不大于60mm，尖卡部分直径为8h7，尖卡部分长度≥16mm。 百分表的测量力在0.49N~1.47N范围，同一点正反向测量力之差不大于0.45N。 本百分表为一级精密百分表其示值误差、回程误差和市值变化要求如下： 全量程示值误差不大于0.020mm 任一毫米示值误差不大于0.009mm 机构空回误差不大于0.005mm 市值变化不大于0.003mm 设计内容 总装配图1张（一号图纸） 零件图1~2图（四号图纸） 设计说明书1份 二、百分表的用途及设计原理 用途 机械式齿轮百分表是齿轮传动式测微指示表，主要用于比较测量，也能用于绝对测量。可用于精密机械式仪表及工件的行位误差（如平行度、圆度、对称度等）进行精密测量，也可用于对产品进行检验安装、鉴定，其测量精度较高，可达0.01mm。 但由于百分表分度较小，故不能对较大尺寸进行测量。 百分表简介 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，常用于形状和位置误差以及小位移的长度测量。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，这种测量工具即称为百分表。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，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。 工作原理 工作结构原理示意图如图1 被测尺寸（或偏差）引起测杆微小直线移动，经过齿轮传动和放大，变为指针在刻度盘上的转动，从而可直接读出被测尺寸（或偏差）的大小。 如图1所示，百分表的齿条和齿轮的模数m：0.199mm，当测杆工件抬高1mm时，齿条上升1.6齿（1/(πm)=1/(0.199π)=1.6）由于齿轮=16齿，故齿条移动，转动1/10转，又是100齿，故转过10齿。小齿轮是10齿，经带动后，以及固定在其轴上的长指针正向转过一周，而刻度盘为100等分，故测杆移动1mm时，长指针转过100个分度，从而将微小移动转化为指针的转动。 由此可见，指针转过一个分度就相当于测杆转动0.01mm。 百分表读数方法 用百分表测量时，指针转一圈，毫米指针相应转过一格，所以毫米数可以从毫米指针转过的格数来读的，毫米小数可以从毫米指针离开起始位置来读得。在作比较大范围的测量时，指针和毫米指针在开始的位置都要记住。 读百分表时，眼睛要垂直的看指针，否则也会由于视差造成读数误差。如下图2 当指针两条刻线之间时，可进行估读，读出小数第三位，即微米。如图3所示百分表的读数为8.874mm。 三、设计任务和方案的比较分析 百分表的组成 百分表由系数装置、传动装置、清楚空回误差装置、产生测量力装置、防震装置及轴承板导槽、导轨装置等组成。 百分表的结构分析及方案确定 一、结构分析 示数装置：由标尺、指针等组成。 标尺：直标尺、圆盘标尺、螺旋标尺、鼓轮标尺。根据百分表的结构特点，选用圆盘标尺度盘。 指针：一般有同心指针、不同心指针。根据百分表结构简单的特点，选用不同心指针。 度盘颜色：一般用黑、白、灰、黄等几种颜色，一般选用白色，加上黑刻线，显得清楚明朗 传动装置 百分表具有外形要求小、内部紧凑、传动精度高的特点。选用齿轮传动键，其放大倍数为K=2πR/s（R为指针半径，S为百分表量程）。 清除空回误差装置 清