精密機械設(shè)計課程設(shè)計---百分表設(shè)計

1、<p>　　精密機械設(shè)計課程設(shè)計說明書</p><p>　　題目: 量程為0-10mm的百分表設(shè)計</p><p><b>　　一 百分表簡介</b></p><p>　　百分表利用精密齒條齒輪機構(gòu)制成的表式通用長度測量工具。通常由測頭、量桿、防震彈簧、齒條、齒輪、游絲、圓表盤及指針等組成。百分表是美國的B.C.艾姆斯于1890年制成

2、的。常用于形狀和位置誤差以及小位移的長度測量。百分表的大表盤上印制有100 個等分刻度，即每一分度值相當于量桿移動0.01毫米。改變測頭形狀并配以相應(yīng)的支架，可制成百分表的變形品種，如厚度百分表、深度百分表和內(nèi)徑百分表等。如用杠桿代替齒條可制成杠桿百分表和千分表。其示值范圍較小，但靈敏度較高。此外，它們的測頭可在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動，能適應(yīng)不同方向的測量，結(jié)構(gòu)緊湊。它們適用于測量普通百分表難以測量的外圓、小孔和溝槽等的形狀和位置誤差。 &l

3、t;/p><p><b>　　主要用途：</b></p><p>　　百分表是利用齒條齒輪或杠桿齒輪傳動,將測桿的直線位移變?yōu)橹羔樀慕俏灰频挠嬃科骶?。主要用于測量制件的尺寸和形狀、位置誤差等。分度值為0.01mm,測量范圍為0-3、0-5、0-10mm。 </p><p><b>　　測量范圍：</b></p>

4、<p>　　百分表的結(jié)構(gòu)較簡單,傳動機構(gòu)是齒輪系,外廓尺寸小,重量輕,傳動機構(gòu)惰性小,傳動比較大,可采用圓周刻度,并且有較大的測量范圍,不僅能作比較測量,也能作絕對測量。 </p><p>　　二 主要由三部分組成：</p><p>　　百分表的構(gòu)造主要由3個部件組成：表體部分、傳動系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。</p><p>　　百分表的發(fā)展趨勢：數(shù)顯</p&

5、gt;<p>　　由于傳統(tǒng)機械式百分表由人去讀表盤刻度，這樣就存在讀數(shù)方法和反應(yīng)速度等因素帶來的誤差。為了克服這些缺點，百分表讀數(shù)在向數(shù)字化方向發(fā)展。</p><p>　　加快儀表的自動化是當前制造行業(yè)發(fā)展的大趨勢。一般有兩種方案可以采用：一種是集位移傳感器(光柵、容柵、電感等)、控制、顯示與存儲等單元于一體的數(shù)字式百分表，另外一種就是采用機器視覺技術(shù)對機械式的模擬百分表進行自動化識讀。由于帶指針的

6、模擬式百分表是很多企業(yè)特別是傳統(tǒng)制造企業(yè)使用得非常廣泛的一類，于是在已有基礎(chǔ)上通過圖像識別方法識讀表盤是成本相對較低的一種方法。</p><p>　　對于百分表的顯示系統(tǒng)，傳統(tǒng)的表盤顯示已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代生活的需要，尤其是在對測量結(jié)果的實時性要求較高的的操作中，人眼的視覺往往不能跟上表針的擺動變化。而數(shù)顯式百分表多采用容柵傳感器將位移量轉(zhuǎn)化為可供電路測量的電壓信號，然后通過單片機采集電壓信號使之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并

7、進行處理，最終通過液晶顯示器將讀數(shù)顯示出來，這種顯示方式更利于人們的視覺要求，另外數(shù)顯式百分表內(nèi)部可以設(shè)置數(shù)據(jù)存儲器，將整個測量過程的數(shù)據(jù)存儲起來，然后傳送到計算機上進行細致的分析。</p><p><b>　　三 設(shè)計目標</b></p><p>　　設(shè)計鐘表式百分表，滿足以下要求：</p><p>　　百分表測量范圍為0—10mm，分度值為

8、0.01mm；</p><p>　　百分表的外形尺寸：外殼不大于60mm。</p><p>　　百分表的測力應(yīng)在0.5N至1.5N之間，測力落差（同一點正反向測力之差）不大于0.4N，單向行程測力變化不大于0.5N；</p><p><b>　　示值誤差：</b></p><p>　　示值總誤差不大于0.0018mm；&

9、lt;/p><p>　　任一毫米內(nèi)示值誤差不大于0.01mm；</p><p>　　回程誤差不大于0.003mm；</p><p>　　示值變動性不大于0.003mm；</p><p>　　測桿移動平衡、靈活、無卡住現(xiàn)象；</p><p>　　測桿處于自由狀態(tài)時，指針應(yīng)處于從零位開始逆時針30°到90°

10、之間；</p><p>　　當轉(zhuǎn)數(shù)指針指示整轉(zhuǎn)數(shù)時，指針偏離整轉(zhuǎn)數(shù)刻度不大于15°；</p><p>　　測桿行程應(yīng)至少超出工作行程終點0.5mm；</p><p>　　指針尖端應(yīng)蓋過段刻線長度的30%—50%；</p><p>　　指針尖端與表盤之間距離應(yīng)不大于0.7mm；</p><p>　　表盤刻度線寬

11、度和指針尖端應(yīng)為0.15—0.25mm。</p><p><b>　　目的：</b></p><p>　?。?）.此次課程設(shè)計的目的是《精密機械設(shè)計》課的重要組成部分，是打好技術(shù)基礎(chǔ)和進行技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。綜合運用所學(xué)課程的知識進行設(shè)計，培養(yǎng)分析和解決實際工程問題的能力。</p><p>　　（2）.學(xué)習儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法和步驟，提高機械

12、設(shè)計水平，樹立正確的設(shè)計思想</p><p>　?。?）.擴大知識范圍，學(xué)會運用各類技術(shù)資料，包括技術(shù)標準和手冊等。</p><p><b>　　任務(wù)：</b></p><p>　　設(shè)計一種鐘式百分表，在分析樣圖和參考圖的基礎(chǔ)上，進行結(jié)構(gòu)方案的比較和選擇，包括示數(shù)裝置、傳動系數(shù)、消除空回裝置、產(chǎn)生測力裝置、導(dǎo)軌、支承、限動器和聯(lián)接等。然后進行總

13、體布局、設(shè)計計算，繪制草圖和正試圖。</p><p>　　三 百分表的總體設(shè)計和各部分的設(shè)計</p><p>　　百分表的最主要設(shè)計部件是齒輪齒條的傳動設(shè)計，根據(jù)所要求設(shè)計百分表的尺寸大小和百分表的精度要求，首先選擇齒輪的模數(shù)大小，綜合考慮齒輪的直徑，確定各個齒輪的齒數(shù)。同時還要根據(jù)齒輪加工不發(fā)生切齒的最小齒數(shù)要求來決定是否對每個齒輪進行變位。一定要驗算精度。</p><

14、;p>　　其次，要對游絲進行精心的設(shè)計。百分表的游絲是用來保持齒輪傳動的有效解除，防止齒輪嚙合時不發(fā)生空回，從而保證測量的準確度。</p><p>　　另外，也需要對彈簧進行優(yōu)化設(shè)計。彈簧為拉伸彈簧，在測量時保證導(dǎo)桿與被測工件的緊密接觸，因此彈簧安裝時要有一定的初始拉力。</p><p>　　百分表的構(gòu)造主要由3個部件組成：表體部分、傳動系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。</p><

15、;p>　　百分表的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)盡量減少百分表的體積和重量，一則攜帶運送方便，二則節(jié)約材料，從而降低生產(chǎn)成本。</p><p>　　為導(dǎo)桿1也是齒輪2 分度圓上的線位移，齒輪3分度圓上的線位移，為齒輪2的分度圓直徑，為齒輪3的分度圓直徑， 為齒輪4的分度圓直徑，為齒輪6的分度圓直徑，為齒輪2的模數(shù)，為齒輪3的模數(shù)，為齒輪4的模數(shù)，為齒輪6的模數(shù)，為齒輪2的齒數(shù)，為齒輪3的齒數(shù)，為齒輪4的齒數(shù)，為齒輪6的齒數(shù)，

16、， 分別為齒輪2和4的轉(zhuǎn)動角。（下面有的關(guān)這些參數(shù)就不再聲明）</p><p><b>　　1.傳動原理</b></p><p>　　百分表的工作原理是將被測尺寸引起的測桿微小直線移動,經(jīng)過齒輪傳動放大,變?yōu)橹赣嬙诳潭缺P上的轉(zhuǎn)動,從而讀出被測尺寸的大小。百分表的讀數(shù)準確度為 0.01mm。百分表的結(jié)構(gòu)原理如圖3所示。當測量桿1向上或向下移動1mm時，通過齒輪傳動系統(tǒng)帶

17、動大指針5轉(zhuǎn)一圈，小指針7轉(zhuǎn)一格。刻度盤在圓周上有100個等分格，各格的讀數(shù)值為0.01mm。小指針每格讀數(shù)為l rnm。測量時指針讀數(shù)的變動量即為尺寸變化量?？潭缺P可以轉(zhuǎn)動，以便測量時大指針對準零刻線。</p><p>　　如圖所示外界微小位移通過測桿1傳遞給齒輪2，齒輪2與齒輪3同軸且相連為一體，它們有相同的角速度，由于齒輪2與齒輪3有不同的分度圓半徑，這樣導(dǎo)桿1的微小位移就可以在齒輪3的分度圓上得到放大，放

18、大倍數(shù)是齒輪2與3的半徑比。即：</p><p>　　齒輪4又分別與齒輪2齒輪6相嚙合，這樣一方面，齒輪3分度圓上的線位移可以轉(zhuǎn)換成齒輪4的角位移，帶動大指針5的轉(zhuǎn)動；另一方面，齒輪4的線位移通過4,6嚙合有可以轉(zhuǎn)換成6的角位移，齒輪6中心軸上帶有小指針。根據(jù)測量的要求，導(dǎo)桿每轉(zhuǎn)動1mm大指針轉(zhuǎn)動一周，小指針轉(zhuǎn)動周。</p><p><b>　　2模數(shù)的設(shè)計</b>&

19、lt;/p><p>　　根據(jù)表體的基本尺寸要求，直徑為5cm，根據(jù)傳動精度要求選定=0.2，大概設(shè)計=3.2mm，=20mm，=2mm，=20mm。</p><p>　　根據(jù)=mz,可知=16。</p><p>　　由圖3可知== </p><p>　　當?shù)扔?mm時=，由此可以計算得出=1.989，因此模數(shù)的選

20、擇將導(dǎo)致實際測量與標度之間的誤差。</p><p>　?。?1.989=）=-=rad，因此測量時每毫米的測量誤差為L=mm，這樣可求得表盤上每個刻度誤差為mm，這是測量原理誤差。</p><p>　　考慮到齒輪3,4,6之間的傳動精度和與前面的傳動步調(diào)一致，設(shè)定</p><p>　　===0.2，因此可得出=100,=10,=100。</p><

21、;p>　　四 百分表主要部件的設(shè)計</p><p>　　1傳動導(dǎo)桿和齒輪2的設(shè)計</p><p>　　在保持其他參數(shù)不變的條件下,改變小輪齒數(shù)和模數(shù),計算出小輪的應(yīng)力如下表1和表2。</p><p>　　由表1和表2可知：①在小輪輪齒受力不變的條件下,隨著小輪齒數(shù)或模數(shù)的增加,相應(yīng)的應(yīng)力也隨之減小;②對于接觸應(yīng)力,其受小輪齒數(shù)的影響大于受模數(shù)的影響;③對于彎曲

22、應(yīng)力,其受小輪模數(shù)的影響顯著大于受齒數(shù)的影響;④在模數(shù)或齒數(shù)較小時(<20時),齒數(shù)或模數(shù)的變化對齒輪承載力都有顯著影響。為28。對大模數(shù)齒輪齒條的來說,輪齒折斷所帶來的損失是相當嚴重的,因此對彎曲強度可靠性提出較高要求,在滿足其他設(shè)計約束的情況下,應(yīng)優(yōu)先選擇較大的模數(shù)以獲取可靠的承載力。但是由于百分表的尺寸要求和精度要求，在一定范圍內(nèi)應(yīng)選用較小的模數(shù)，這是不可調(diào)和的矛盾，同時百分表測量是所受的力較小，小模數(shù)也可以滿足要求。<

23、;/p><p>　　壓力角的影響：在其他基本參數(shù)不變的情況下,改變壓力角大小, 計算出小輪的接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力見表3。</p><p>　　傳動導(dǎo)桿1與齒輪2的嚙合是齒輪齒條的嚙合，齒輪2為標準齒輪它的模數(shù)為0.2。齒輪上及齒條上的壓力角與嚙合角都相同為。它們的具體幾何燦亮的設(shè)計如下表：</p><p>　　表4齒輪2的幾何參數(shù)</p><p>

24、　　表5 齒條1的幾何參數(shù)</p><p>　　齒條的工作長度為10mm，但加工時應(yīng)保留一些余量，取加工總長度為15mm。</p><p><b>　　2變位齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　齒輪的變位原理：通過改變標準刀具對齒輪毛坯的徑向位置或改變標準刀具的齒槽寬切制出的齒形為非標準漸開線齒形的齒輪。切制輪齒時，改變標準刀具對齒輪毛坯的

25、徑向位置稱為徑向變位。改變標準刀具的齒槽寬稱為切向變位。最常用的是徑向變位，切向變位一般用于圓錐齒輪的變位。</p><p>　　用展成法加工齒輪時,若齒條形刀具的中線NN與齒輪毛坯的分度圓相切并作純滾動，加工出來的齒輪稱為標準齒輪。若齒條形刀具的中線不與齒輪毛坯的分度圓相切，而是與刀具中線平行的另一條分度線（機床節(jié)線）與齒輪毛坯的分度圓相切并作純滾動，則加工出來的齒輪稱為徑向變位齒輪。加工徑向變位齒輪時，齒條形

26、刀具的中線相對被加工齒輪分度圓移動的距離稱為變位量，用x表示，稱為變位系數(shù)，m為模數(shù)。通常規(guī)定，刀具中線相對輪心移遠時，取正值，稱為正變位；刀具中線相對輪心移近時，取負值，稱為負變位。</p><p>　　徑向變位齒輪與標準齒輪相比，其模數(shù)、齒數(shù)、分度圓和基圓均無變化；但是正變位時分度圓齒厚增大，齒根圓和齒頂圓也相應(yīng)增大；負變位時分度圓齒厚減小，齒根圓和齒頂圓也相應(yīng)地減小。</p><p>

27、;　　由于=10的限制，為了不再加工齒輪時產(chǎn)生大量的齒根切齒現(xiàn)象，小齒輪的最小變位系數(shù)位0.42。在精密儀器中齒輪的傳動精度較高，在小模數(shù)齒輪的設(shè)計中，常用高度變位齒輪。這樣要求兩個相互嚙合的齒輪的總的變位系數(shù)為0，而它們的嚙合角與壓力角相等，中心距與未變位前一樣。要求變位的齒輪有齒輪3, 齒輪4, 齒輪6。其中齒輪4為證變位，齒輪3,6為負變位。其具體形式如下：</p><p><b>　　其具體參數(shù)

28、如下表：</b></p><p>　?。▽τ?0.42，小齒輪4的變位系數(shù)為+，大齒輪4,6的變位系數(shù)為-）。根據(jù)上表和各齒輪的模數(shù)可求得：</p><p>　　齒輪4的變位量=0.42m</p><p>　　齒輪3的變位量=-0.42m</p><p>　　齒輪6的變位量=-0.42m</p><p>　

29、　齒輪3,4中心距=11mm</p><p>　　齒輪4,4中心距=11mm</p><p>　　齒頂高為 （=，，）</p><p>　　全齒高為h=m（2+）保持不變</p><p>　　齒頂圓直徑（3）</p><p>　　齒根圓直徑（4）</p><p>

30、;<b>　　分度圓直徑為=m</b></p><p>　　將具體數(shù)據(jù)代入上面的式子得：=0.42mm，=-0.42mm，-0.42mm，</p><p>　　=20mm,=2mm,=20mm,=20.586mm，=2.586mm，=20.586mm，=19.628mm，=1.628mm，=19.628mm。</p><p><b>

31、　　3游絲的設(shè)計</b></p><p>　　游絲在儀表中的作用主要是通過預(yù)緊力或作用力矩，達到不論正行程還是反行程齒輪副總是單項齒廓嚙合，消除空行程和傳動系統(tǒng)中的摩擦力。。壓力表、血壓表中的游絲是利用其反作用力矩，使中心小齒輪和大齒輪保持單向齒廓緊密接觸，來消除中心小齒輪與大齒輪的嚙合間隙及各傳動軸孔等結(jié)合處的間隙所引起的示值變動性和指針走動的不平穩(wěn)性；并使指針能回到零位標記內(nèi)。在檢修過程中，我們通

32、過看指針走動．就可以判斷游絲是否出現(xiàn)故障。例如，百分表游絲未預(yù)緊或預(yù)緊力不夠．克服不了傳動系統(tǒng)中的摩擦力，齒輪在齒間間隙中游動，指針表現(xiàn)出松弛狀態(tài)，可以停留在一定范圍內(nèi)任何位置上，很不穩(wěn)定。</p><p>　　在壓力表中．由于游絲的起始力矩過小．或長期使用在不良的環(huán)境中，游絲本身的耐蝕性不佳，以致由于腐蝕的影響而引起其彈性逐漸消退，力矩減小，從而在增減負荷過程中。輕敲外殼后指針擺動不止，示值指示不穩(wěn)定。<

33、/p><p>　　而由于游絲亂圈，顯著變形：或游絲的彈性差、彈性消退，以致作用力矩難以克服機構(gòu)中摩擦力和空程的影響；或游絲的內(nèi)外圈固定端失控(游絲座脫落或銷子脫出)，以致無法克服機構(gòu)中的摩擦力和空行程的影響；或游絲的外圈觸及機構(gòu)中的其他零件，使其活動范圍受到了一定的限制?；蚱淙εc圈之間接觸，影響作用力矩得不到應(yīng)有的改變．都會在增減負荷過程中，當輕敲外殼后．指針示值的變動量或跳動量遠超過允許誤差值，從而造成輕敲位移超差

34、。</p><p>　　而在血壓表中，指針轉(zhuǎn)動不到全量程，在上限對準后．指針在沒有轉(zhuǎn)回到下限時，預(yù)針已經(jīng)和膜盒頭子脫離，就需要取出機芯重新安裝游絲．當空心螺絲在中間位置，預(yù)針自然下垂時。游絲自由端應(yīng)在頂針附近，在此位置把游絲固定到中心輪的軸上。再將其自由端銷緊。若指針轉(zhuǎn)動不平穩(wěn)或跳針．都需要整理或重裝游絲。</p><p>　　游絲損壞或變形多數(shù)都是由以下原因造成的：一是人為操作原因．在維

35、修保養(yǎng)中．不小心讓工具觸動到游絲，使游絲變形；二是震動過大，儀表不小心摔在地上或長期使用在劇烈顫動環(huán)境中：三是沖擊力過大。如突然加壓或加力．使測量上限超出最大使用范圍：四是長期使用不保養(yǎng)，游絲太臟．產(chǎn)生粘連：五是環(huán)境腐蝕或疲勞使用．造成游絲作用力矩消失等。</p><p>　　如圖所示，游絲安裝在齒輪6上，用來防止嚙合齒輪的空回。鑒于齒輪6的傳動要求，對其上的游絲的滯后和后效要求較高，這里選擇游絲的寬厚比u=10

36、,u=b/h,(b為游絲的寬度，h為游絲的厚度)。鑒于齒輪6的直徑大小選擇游絲的內(nèi)徑大小d1=4mm，外徑大小d2=15mm。游絲的總轉(zhuǎn)角要求大于，其總?cè)?shù)設(shè)為n=10。根據(jù)傳動力矩大小要求，當游絲轉(zhuǎn)動時它的承受力矩M不小于。</p><p>　　游絲的總長度L=（5）</p><p>　　力矩與轉(zhuǎn)角，游絲寬度b，厚度h的關(guān)系為M=（E為材料的彈性模量，這里游絲的材料用

37、錫銅合金E=），根據(jù)上訴的數(shù)據(jù)可求得h =0.1214mm，b =1.214mm。</p><p>　　當轉(zhuǎn)到最大轉(zhuǎn)角時即=，游絲所承受的力矩為</p><p><b>　　（6）</b></p><p>　　[]——許用彎曲應(yīng)力，[]=，為材料的安全系數(shù)，錫銅合金</p><p>　　[]為500~600，為5~10，

38、經(jīng)校核設(shè)計符合要求。</p><p>　　游絲的最終設(shè)計方案為：</p><p><b>　　材料為錫銅合金</b></p><p>　　內(nèi)徑大小d1=4mm</p><p>　　外徑大小d2=15mm</p><p><b>　　總?cè)?shù)n=10</b></p>

39、<p>　　厚度h =0.1214mm</p><p>　　寬度b =1.214mm</p><p>　　總長度L==298mm，考慮到其固定端的長度最終的加工長度為320mm。</p><p><b>　　4彈簧的設(shè)計</b></p><p>　　百分表的彈簧為圓柱型拉伸彈簧，彈簧間隙=0。用來固定導(dǎo)桿的運

40、動，根據(jù)百分表的設(shè)計空間大小，彈簧的設(shè)計選用簧絲的直徑大小為dd=0.4mm，旋繞比為C=7，（C=DD/dd，DD為彈簧的中徑大?。?。彈簧在安裝的時候應(yīng)有初始拉伸位移，綜合表體設(shè)計的尺寸大小初始值x1=4mm。根據(jù)測量范圍的要求，彈簧測量最大位移為10mm，所以彈簧的最終變形量應(yīng)大于16mm。另外彈簧要有較好的預(yù)緊力，選用彈簧的初始切應(yīng)力。</p><p><b>　　（7）</b><

41、;/p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　為彈簧的初始拉力，為最終位置的拉力, 變形量，為材料的切變模量，這里的材料選擇60si2Mn代號的鋼料其值為80000，n為彈簧的有效環(huán)數(shù)。</p><p>　　由上式數(shù)據(jù)可得=0.9N，=1.4N，n=37.58，最終取n=40</p><p><b&g

42、t;　　彈簧的最終設(shè)計為：</b></p><p>　　簧絲的直徑大小為dd=0.4mm</p><p>　　中徑DD=2.8mm</p><p><b>　　旋繞比為C=7</b></p><p><b>　　有效環(huán)數(shù)n=40</b></p><p><b

43、>　　五百分表的使用方法</b></p><p>　　測量前應(yīng)將測桿、測頭及工件擦凈，裝夾表頭時夾緊力不宜過大，以免套筒變形及測桿移動不靈活。</p><p>　　測量時應(yīng)把表裝夾在表架或其它可靠的支架上，否則會影響測量精度。</p><p>　　使用百分表對批量工件進行比較測量時，要選用量塊或其它標準量具調(diào)整百分表指針對準零位，然后把被測工件置放

44、在測頭下，觀察指針偏擺記取讀數(shù)，確定被測工件誤差。</p><p>　　測量平面時，測桿應(yīng)與被測平面垂直；測量圓柱面時，測桿軸線應(yīng)通過被測表面的軸線，并與水平垂直。同時根據(jù)被測工件的形狀，粗糙度等來選用測量頭。</p><p>　　為了保證測量力一定，使測頭在工件上至少要壓縮 20—25個分度，將指針與刻度盤零位對準，然后輕提測桿 1—2mm，放手使其自行復(fù)原，試提2—

45、3次，若指針停在其它位置上應(yīng)重新調(diào)整零位。</p><p>　　讀數(shù)時視線要垂直于表盤觀讀，任何偏斜觀讀都會造成讀數(shù)誤差。</p><p>　　六 百分表應(yīng)用要注意的問題</p><p>　　1) 影響百分表測量準確度的因素</p><p>　　影響內(nèi)徑百分表測量準確度的原因很多，。如影響表頭示值的測量力，傳動齒輪的正常磨損，測量桿齒條的磨損

46、，齒條與中心齒輪的嚙合松緊，垂直嚙合接觸面，游絲的預(yù)緊力及彈力平整程度，百分表的阻尼情況，測量桿內(nèi)部杠桿傳動比例的失調(diào)，活動測頭內(nèi)的導(dǎo)向定位小軸的磨損，表頭與測桿部份裝夾松緊程度等原因，都是造成不合格、不能正常使用的故障原因。</p><p>　　表零位不得用千分尺代替標準樣圈調(diào)整內(nèi)徑百分</p><p>　　有些操作者常用千分尺來調(diào)整內(nèi)徑百分表零位，這種方法是不可取的，因這樣會導(dǎo)致內(nèi)徑百

47、分表的測量誤差增大。例如，用上述方法測量 有配合要求的孔，內(nèi)徑百分表的表頭為1級，其任意一轉(zhuǎn)內(nèi)的測量極限誤差為：</p><p>　　若內(nèi)徑百分表的表頭為0級，則其任意一轉(zhuǎn)內(nèi)的測量極限誤差為： （其中包括由校對量塊引起的誤差）。1級千分尺的測量極限誤差為：</p><p>　　如用千分尺代替標準樣圈，根據(jù)誤差的合成原則，配備%級表頭的內(nèi)徑百分表測量極限誤差為：</p><

48、;p><b>　　=</b></p><p><b>　　0.0280mm</b></p><p>　　測量誤差增加量為0.009mm。</p><p>　　同樣，如用千分尺代替標準樣圈，配備0級表頭的內(nèi)徑百分表測量極限誤差約為0.0256mm，則測量誤差增加量為0.0116mm。用這與內(nèi)徑百分表的正常工作狀態(tài)不符，

49、護橋由于制造、千分尺調(diào)整內(nèi)徑百分表時沒有使用定位護橋，使用中磨損、松動、變形等情況產(chǎn)生的定中心誤差沒有在對零位時得到應(yīng)有的補償。</p><p>　　另外，千分尺活動測量桿都可能存在軸向竄動，按千分尺檢定規(guī)程的規(guī)定：測微螺桿( 即活動測量桿) 的軸向竄動量不大于0.01mm。這樣小的竄動量，在用量塊檢定千分尺示值時，由于受力方向一致，作用力和反作用力可以抵消，因而不影響示值檢定。但用千分尺調(diào)整內(nèi)徑百分表時，由于受

50、力方向經(jīng)常變化，所以千分尺活動測量桿的軸向竄動量無法抵消，因而就帶進內(nèi)徑百分表的綜合誤差之中，這樣便增大了內(nèi)徑百分表的測量誤差。</p><p>　　綜上所述，可以得出結(jié)論：不能用千分尺調(diào)整內(nèi)徑百分表零位，而應(yīng)采用與被測孔尺寸接近的標準樣圈。</p><p>　　內(nèi)徑百分表的表頭不能隨意更換</p><p>　　有操作者隨意更換內(nèi)徑百分表的表頭，或把這只內(nèi)徑百分表的

51、表頭與那只內(nèi)徑百分表的表頭混用，或?qū)C床調(diào)試用的百分表用來作內(nèi)徑百分表的表頭，他們認為經(jīng)過計量部門檢定合格的百分表就可以更換，其實，這種作法是錯誤的。</p><p>　　根據(jù)《內(nèi)徑表檢定規(guī)程》(JJG-89)，以測量范圍為18~35mm 的內(nèi)徑百分表為例，為0.015mm。此示值誤差包括兩部分：一是表頭部分其最大的示值誤差(即百分表)，二是表架傳動部分，它是通過在檢定內(nèi)徑百分表時系統(tǒng)調(diào)整綜合性檢定的。也就是說內(nèi)

52、徑百分表的示值誤差為表頭示值誤差與支架傳動部分誤差的疊加。經(jīng)計量部門檢定為合格的內(nèi)徑百分表，說明其總示值誤差沒有超過檢定規(guī)程允許的范圍。</p><p>　　未經(jīng)調(diào)整和檢定隨意更換的表頭部分，其示值誤差可以這樣進行分析：表頭更換后的內(nèi)徑百分表，根據(jù)《指示表檢定規(guī)程》(JJG-89) 的規(guī)定，測量范圍為0~3mm 的1級百分表的最大示值誤差為1.015mm，這樣，只有當表架傳動部分的誤差等于零時內(nèi)徑百分表才是合格的

53、，但這是不可能的。所以，內(nèi)徑百分表的表頭不能隨意更換。</p><p><b>　　七 百分表發(fā)展趨勢</b></p><p>　　在大批量的百分表檢定中，若采用傳統(tǒng)方式的人眼識讀，不僅效率低、工作量大，而且還存在較大的估讀誤差。因此，加快儀表的自動化是當前制造行業(yè)發(fā)展的大趨勢。一般有兩種方案可以采用：一種是集位移傳感器(光柵、容柵、電感等)、控制、顯示與存儲等單元于

54、一體的數(shù)字式百分表，另外一種就是采用機器視覺技術(shù)對機械式的模擬百分表進行自動化識讀。由于帶指針的模擬式百分表是很多企業(yè)特別是傳統(tǒng)制造企業(yè)使用得非常廣泛的一類，于是在已有基礎(chǔ)上通過圖像識別方法識讀表盤是成本相對較低的一種方法。</p><p>　　對于百分表的顯示系統(tǒng)，傳統(tǒng)的表盤顯示已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代生活的需要，尤其是在對測量結(jié)果的實時性要求較高的的操作中，人眼的視覺往往不能跟上表針的擺動變化。而數(shù)顯式百分表多采

55、用容柵傳感器將位移量轉(zhuǎn)化為可供電路測量的電壓信號，然后通過單片機采集電壓信號使之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進行處理，最終通過液晶顯示器將讀數(shù)顯示出來，這種顯示方式更利于人們的視覺要求，另外數(shù)顯式百分表內(nèi)部可以設(shè)置數(shù)據(jù)存儲器，將整個測量過程的數(shù)據(jù)存儲起來，然后傳送到計算機上進行細致的分析。</p><p><b>　　八 設(shè)計心得</b></p><p>　　通過這一次課程設(shè)計自

56、己不但對以往有關(guān)機械設(shè)計的知識進行了一次全面的總結(jié)和復(fù)習，更為重要的是鍛煉了解決問題的能力。從開始對課題任務(wù)進行初步了解，進而開始查找資料，聆聽指導(dǎo)老師的教誨，一步一步不斷完善課程設(shè)計中的每一細節(jié)，對論文作更一步的細化，總結(jié)設(shè)計的方法，最后完成設(shè)計任務(wù)。</p><p>　　這次設(shè)計使我認識到自己的機械設(shè)計知識還遠遠不夠，開始設(shè)計的時候根本不知道如何下手。尤其是變位設(shè)計齒輪的時候，查看了齒輪設(shè)計有關(guān)的書籍后，對許

57、多幾何尺寸參數(shù)的選擇根本沒有頭緒，只好從最基本的知識著手，同時與同學(xué)交流學(xué)習，后來漸漸有了頭緒，再加上xx老師的不懈指點，設(shè)計的思路、輪廓漸漸清晰。</p><p>　　整個設(shè)計過程持續(xù)了兩個多星期，設(shè)計很是吃力，也有打堂鼓的想法，但想到，若自己不認真設(shè)計白白浪費這一次很好的鍛煉的機會，不但枉費xx老師的辛苦的教導(dǎo)，而且到最后自己將一無所得，因此我堅定信心認真完成這次設(shè)計作業(yè)。這次設(shè)計作業(yè)不但鞏固了我的專業(yè)知識、