杠杆千分表改制方案的设计与实施

　　摘 要 本文对分度值为0.001mm的杠杆千分表的改形(外形尺寸)和改值(分度值)的方法(以下简称改制)进行了论述。经改制的杠杆千分表,符合国家标准、计量检定规程要求,使用方便。

　　1 问题的提出

　　GB 8123)19985杠杆指示表6、GB/T8061)20045杠杆千分尺6和JJG35)19925杠杆表检定规程6中均没有分度值为0.001mm规格的杠杆千分表。经查阅国外相关资料,也没有0.001mm规格杠杆千分表的内容,可是我厂却购买了一批国产的分度值为0.001mm的杠杆千分表,其致命的缺陷是测头杠杆太短,实用性很差。如图1所示,测头杠杆长度a只有9.5mm,测头距表体只有6mm,使用很不方便,有些场合根本无法使用。由于无标准、规程可依,不能确定0.001mm的杠杆千分表的示值误差、回程误差及示值变动性等误差值。

　　为使这批杠杆表变废为宝,发挥其应有的作用,必须进行改制。特此提出下列改制方案。

　　2 改制方案

　　1)测头杠杆应有足够的长度,便于使用。

　　2)该批表原分度值为0.001mm,但我国并无0.001mm杠杆千分表的制造标准和检定规程。最高精度杠杆千分表的分度值也只有0.002mm。因此改制必须靠(套)国家标准的规格系列,即分度值为0.002mm。

　　3)改制后,应符合国家标准、计量检定规程中杠杆千分表各项精度指标的要求。

　　3 改制方法

　　(1)杠杆千分表的构造及工作原理分析杠杆千分表的构造及工作原理见图1,原分度值为0.001mm,刻度盘圆周均匀分布120个分度,测头杠杆长度a为9.5mm,属于杠杆齿轮式四级传动结构。由于两条传动链共用一个分度盘,因此两条传动链的传动比应当是同一机构。其传动公式可写为:

式中n--刻度盘的刻线间距

　　i--杠杆千分表的分度值

　　g--分度盘圆周刻度数

　　根据杠杆千分表传动原理且有:

　　改制的目的是适当地加长a,满足实用性要求,以便于使用。由式(1)、式(2)可知Z1、Z2、Z3、Z4、R、b均是不能改变的,d、c虽然可以改变,但是经济上不合算,且精度难以保证,所以只有a可以改变。由式(3)可知,i是需要改变的,即由0.001mm改变到0.002mm。这是改制的要求,同时也是a的计算依据。

　　确定a的尺寸有两种方法:第一,将式(1)、式(2)两式中的b、c、d、Z1、Z2、Z3、Z4、R,以及式(3)中的K测绘出来,经过计算可以求得,但测绘计算比较麻烦,且精度难以准确,故此法不可取。第二,以示值误差来进行计算,此法简单易行,故称“示值误差计算法”,现详述如下。

　　(2)精度分析与计算

　　1)杠杆长度改制尺寸ac的确定