杠杆千分表的改制

　　1 引言

　　杠杆千分表的国家标准和检定规程5JJG35-926只有分度值为0.002mm的规格。经查阅资料,国外也没有0.001mm这种规格的杠杆千分表,但是我厂却购买了一批国产的分度值为0.001mm的杠杆千分表。其致命的缺陷就是该表的杠杆测头太短,如图1所示的a,只有9.5mm,距表体太近(如图1的a)。由于测头短,使用极不方便,有些场合下根本无法使用。为使这批表发挥应有作用,必须进行改制,即增加杠杆测头的长度,达到使用的目的。特此提出下列改制方案。

　　2 改制的要求与目的

　　(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。因此改制必须套用国家标准的规格系列,即分度值为0.002mm。

　　(3)改制后应符合国家计量检定规程中对杠杆千分表各项精度指标的要求。

　　3 杠杆千分表的构造及工作原理分析

　　图1为杠杆千分表的构造及工作原理图,原分度值为0.001mm,刻度盘圆周均匀分布120个分度,测头杠杆a的长度为9.5mm,属于杠杆齿轮式四级传动结构。由于两条传动链只有一个分度盘,因此两条传动链的传动比是同一机构。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K左=K右=K放大改制的目的是最大限度的加长a,满足实用性的要求,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,但是经济上不划算,精度也难以保证,所以只有a可以改变。再由式(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。

　　那么a的尺寸如何确定呢?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,且精度难以准确控制,故此法不可取。第二种方法是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0,现详述如下。

　　4 精度分析与计算

　　4.1 新杠杆长度尺寸a^/的确定(见图1)

　　先将原杠杆表的表盘取下,换上分度值为0.002mm的表盘(其圆周分度为100格,示值范围为0.2mm),这时将杠杆千分表安装于千分表检定仪上检定示值误差,测得指针旋转一周(即示值S=0.2mm时),杠杆测头的行程由仪器读得为S杆=0.12mm。根据杠杆原理,新杠杆测头的长度尺寸由下式求得

式中a--原杠杆测头的长度