百分表的讀數(shù)方法和使用方法優(yōu)質(zhì)資料

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百分表的讀數(shù)方法和使用方法百分表的讀數(shù)方法和使用方法優(yōu)質(zhì)資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)質(zhì)資料，歡迎下載）摘要在所有機(jī)械零件測(cè)量工具中，百分表是屬于其中的種長(zhǎng)度測(cè)量工具，它的刻度值為0.01mm，是一種測(cè)量精度比較高的一種指示類(lèi)量具,目前百分表已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于測(cè)量工件的幾何形狀誤差及位置誤差等。百分表概述百分表是一種精度較高的比較量具，它只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，不能測(cè)出絕對(duì)值，主要用于檢測(cè)工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、垂直度、跳動(dòng)等），也可用于校正零件的安裝位置以及測(cè)量零件的內(nèi)徑等。百分表的結(jié)構(gòu)百分表的構(gòu)造主要由3個(gè)部件組成：表體部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。調(diào)整百分表的零位①用手轉(zhuǎn)動(dòng)表盤(pán)，如圖所示②觀(guān)察大指針能否對(duì)準(zhǔn)零位觀(guān)察百分表指針的靈敏度①用手指輕抵表?xiàng)U底部，觀(guān)察表針是否動(dòng)作靈敏。松開(kāi)之后，能否回到最初的位置百分表的讀數(shù)方法①先讀小指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即毫米整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即小數(shù)部分），并乘以0.01，然后兩者相加，即得到所測(cè)量的數(shù)值②如下圖所示的數(shù)值為：（讀小指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即毫米整數(shù)）為1mm）+（讀大指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線(xiàn)（即小數(shù)部分），并乘以0.01為0.5mm）=1.5mm使用百分表的注意事項(xiàng)①使用前，應(yīng)檢查測(cè)量桿活動(dòng)的靈活性。即輕輕推動(dòng)測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿在套筒內(nèi)的移動(dòng)要靈活，沒(méi)有如何軋卡現(xiàn)象，每次手松開(kāi)后，指針能回到原來(lái)的刻度位置。

②使用時(shí)，必須把百分表固定在可靠的夾持架上。切不可貪圖省事，隨便夾在不穩(wěn)固的地方，否則容易造成測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，或摔壞百分表。

③測(cè)量時(shí)，不要使測(cè)量桿的行程超過(guò)它的測(cè)量范圍，不要使表頭突然撞到工件上，也不要用百分表測(cè)量表面粗糙度或有顯著凹凸不平的工作。

④測(cè)量平面時(shí)，百分表的測(cè)量桿要與平面垂直，測(cè)量圓柱形工件時(shí)，測(cè)量桿要與工件的中心線(xiàn)垂直，否則，將使測(cè)量桿活動(dòng)不靈或測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

⑤為方便讀數(shù)，在測(cè)量前一般都讓大指針指到刻度盤(pán)的零位。百分表維護(hù)與保養(yǎng)①遠(yuǎn)離液體,不使冷卻液、切削液、水或油與內(nèi)徑表接觸。

②在不使用時(shí),要摘下百分表,使表解除其所有負(fù)荷,讓測(cè)量桿處于自由狀態(tài)。

③成套保存于盒內(nèi),避免丟失與混用。鐘表式百分表的設(shè)計(jì)說(shuō)明百分表背景英文：【DialIndicators】利用精密齒條齒輪機(jī)構(gòu)制成的表式通用長(zhǎng)度測(cè)量工具。通常由測(cè)頭、量桿、防震彈簧、齒條、齒輪、游絲、圓表盤(pán)及指針等組成。百分表是美國(guó)的B。C.艾姆斯于1890年制成的。常用于形狀和位置誤差以及小位移的長(zhǎng)度測(cè)量。改變測(cè)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杠桿千分表，其示值范圍較小，但靈敏度較高。此外，它們的測(cè)頭可在一定角度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，能適應(yīng)不同方向的測(cè)量，結(jié)構(gòu)緊湊。它們適用于測(cè)量普通百分表難以測(cè)量的外圓、小孔和溝槽等的形狀和位置誤差.一、設(shè)計(jì)要求:設(shè)計(jì)鐘表式百分表具體技術(shù)指標(biāo)要求如下：分度值：0.01mm測(cè)量范圍：0~10mm外線(xiàn)尺寸直徑:φ50~φ60使用環(huán)境：車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)（要求防塵、防油、防震、防噪)測(cè)桿應(yīng)移動(dòng)平衡、靈活、無(wú)卡住現(xiàn)象其余按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)二、設(shè)計(jì)任務(wù)：提出設(shè)計(jì)方案給出裝配結(jié)構(gòu)示意圖（A1號(hào)圖紙）給出2張零件圖（A4號(hào)圖紙）給出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)三、設(shè)計(jì)目的：本次課程設(shè)計(jì)是《精密機(jī)械設(shè)計(jì)》課的重要組成部分，是打好技術(shù)基礎(chǔ)和進(jìn)行技能訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié).其目的是:訓(xùn)練同學(xué)們獨(dú)立思考、獨(dú)立運(yùn)用.獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，掌握百分表的具體原理，強(qiáng)化掌握平時(shí)學(xué)到的理論知識(shí)擴(kuò)大同學(xué)們的知識(shí)面，提高對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力培養(yǎng)同學(xué)們的創(chuàng)新能力加強(qiáng)同學(xué)們的團(tuán)隊(duì)合作精神百分表結(jié)構(gòu)圖四、設(shè)計(jì)步驟：去實(shí)驗(yàn)室觀(guān)察百分表結(jié)構(gòu)小組人員分工，去圖書(shū)館借書(shū),在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料，然后大家一起分析資料，對(duì)百分表的功能和結(jié)構(gòu)有了初步的認(rèn)識(shí)討論創(chuàng)新方案經(jīng)過(guò)大家集思廣益，我們小組提出了兩點(diǎn)比較大的創(chuàng)新：去掉測(cè)桿的防轉(zhuǎn)槽，直接在表盤(pán)的內(nèi)表面開(kāi)槽,從而使百分表結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單給百分表增加鎖緊結(jié)構(gòu)，在每次測(cè)量結(jié)束后可以鎖緊測(cè)桿，方便讀數(shù)然后經(jīng)過(guò)與老師和同學(xué)們的熱烈討論,并且認(rèn)真考慮了百分表的使用方法和使用環(huán)境，決定取消鎖緊結(jié)構(gòu)。只采用在表盤(pán)上開(kāi)槽的改進(jìn)方案.確定設(shè)計(jì)方案計(jì)算數(shù)據(jù)繪制正式設(shè)計(jì)裝配圖（用AUTOCAD軟件繪制，A1號(hào)圖紙)繪制零件圖（手繪，A4號(hào)圖紙）完善百分表設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)五、百分表工作原理分析：百分表是利用齒條齒輪或杠桿齒輪傳動(dòng)，將測(cè)桿的直線(xiàn)位移變?yōu)橹羔樀慕俏灰频挠?jì)量器具。主要用于測(cè)量制件的尺寸和形狀、位置誤差等。百分表通常由測(cè)頭、量桿、參考資料：參考資料：《精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教材《機(jī)械制圖》第三版《中文版Autocad2006實(shí)用培訓(xùn)教程》《儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》《機(jī)械制圖新舊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照手冊(cè)》《幾何量計(jì)量?jī)x器》《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》《彈簧設(shè)計(jì)手冊(cè)》《百分表的常見(jiàn)故障分析及修理辦法》百分表的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是齒輪系,外廓尺寸小，重量輕，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)惰性小，傳動(dòng)比較大，可采用圓周刻度,并且有較大的測(cè)量范圍，不僅能作比較測(cè)量,也能作絕對(duì)測(cè)量。百分表的工作原理，是將被測(cè)尺寸引起的測(cè)桿微小直線(xiàn)移動(dòng)，經(jīng)過(guò)齒輪傳動(dòng)放大，變?yōu)橹赣?jì)在刻度盤(pán)上的轉(zhuǎn)動(dòng),從而讀出被測(cè)尺寸的大小。百分表的構(gòu)造主要由3個(gè)部件組成：表體部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、讀數(shù)裝置。六、數(shù)據(jù)計(jì)算:(一）、齒輪設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.選擇齒輪材料：考慮百分表的外廓尺寸不宜過(guò)大,大小齒輪都選用40Cr,對(duì)小齒輪Z2，Z1表面淬火48~55HRC，對(duì)大齒輪Z3調(diào)制處理，硬度為280HBW2.強(qiáng)度校核:1.許用彎曲應(yīng)力：因?yàn)镼UOTE又由《精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本148頁(yè)表7-9查表可知QUOTEflimb1=600N/mm2QUOTEflimb2=1.8HBW=（1.8×280）N/mm2=504N/mm2取Sf=2,雙向傳動(dòng)取KFC=0。7,Kfl=1由此可得小齒輪Z2的彎曲應(yīng)力[QUOTEF］1=600÷2N/mm2=300N/mm2大齒輪Z3的彎曲應(yīng)力[QUOTEF］2=504÷2N/mm2=252N/mm2轉(zhuǎn)矩：小齒輪Z1T1=F×r1=1。5×1N。mm=1。5N.mm小齒輪Z2T2=F×r2=1.5×1。6N。mm=2.4N。mm大齒輪Z3T3=F×r3=1.5×10N.mm=15N.mm驗(yàn)算彎曲應(yīng)力：由公式QUOTE再由又有《精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課本147頁(yè)圖7—38查圖可知Z2=16Yf2=4。35Z3=100Yf3=3，75QUOTE=300÷4.35=68。9N/mm2QUOTE=252÷3.75=67。2N/mm2因?yàn)镼UOTE，所以我們應(yīng)該驗(yàn)算大齒輪的彎曲應(yīng)力QUOTEN/mm2=3。0375N/mm2＜QUOTE=252N/mm2通過(guò)以上校核可知齒輪滿(mǎn)足彎曲強(qiáng)度要求,設(shè)計(jì)合理，可以用于生產(chǎn)2.確定齒數(shù)：由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性我們?nèi)「鼾X輪的齒數(shù)z1=10，z3=100在充分考慮對(duì)強(qiáng)度與耐沖擊承受能力,我們小組取z2=163:計(jì)算齒輪模數(shù)：由傳動(dòng)比的計(jì)算公式QUOTE式中：ɑmax：相應(yīng)于測(cè)桿最大位移的指針轉(zhuǎn)角,Smax：測(cè)桿的最大位移（示值范圍）。QUOTE——齒輪Z3和Z1的傳動(dòng)比。QUOTE—-相應(yīng)于SmaxZ2輪轉(zhuǎn)角.QUOTE——齒條（測(cè)桿）與齒輪Ｚ的傳動(dòng)系數(shù)。因Ｚ2齒輪的分度圓半徑：QUOTE故有：QUOTE所以可得：QUOTE所以由以上數(shù)據(jù)可得:QUOTE經(jīng)過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圓整后取m=0.2mm為減少刀具數(shù)量，我們小組將Z1、Z3模數(shù)也取與Z2相同.即m1=m2=m3=0.2mm4.齒輪幾何參數(shù)的計(jì)算齒距：p1=p2=p3=mπ=0。628mm各齒輪分度圓直徑：d1=mz1=0。2×10=2mmd2=mz2=0.2×16=3。2mmd3=mz3=0.2×100=20mm齒頂高：ha=m=0.2mm齒根高：hf=1.35m=0.27mm頂隙:c=0。35m=0。07mm齒厚:s=πm/2=0。31415mm齒間寬:e=πm/2=0。31415mm齒寬：b1=12m=2。4mm,b2=12m=2.4mmb3=b4=10m=2mm標(biāo)準(zhǔn)中心距：a=m×(Z1+Z3）/2=11mm5.最小變位系數(shù)的確定:因?yàn)楦鞋F(xiàn)象的存在，標(biāo)準(zhǔn)齒輪的最小齒數(shù)：由Zmin=2ha＊/sina2有:當(dāng)α=20°，ha*=0。8時(shí)，Zmin=14而所取函數(shù)Z1=10<Zmin=14，所以用展成法加工齒輪時(shí)，被切齒輪的齒數(shù)不得小于最小齒數(shù)Zmin,對(duì)此該齒輪應(yīng)該采用變?yōu)辇X輪。并且采用正變位的方法。最小變位齒數(shù)計(jì)算公式:QUOTE3．總結(jié)由以上計(jì)算，大小齒輪都選用40Cr，對(duì)小齒輪Z2，Z1表面淬火48～55HRC,對(duì)大齒輪Z3調(diào)制處理，硬度為280HBW應(yīng)該選取的3個(gè)齒輪為齒輪1：分度圓直徑d1=2mm，齒寬為b1=2.4mm齒輪2：分度圓直徑d2=3。2mm，齒寬為b2=2.4mm齒輪3：分度圓直徑d3=20mm，齒寬為b3=2mm齒輪的齒鋸為0。628mm，齒頂高為0.2mm，齒根高為0.27mm，頂隙為0.07mm,齒厚為0.31415mm，齒間寬為0.31415mm，標(biāo)準(zhǔn)中心距為11mmz=zha＊/sina^2（二)、游絲設(shè)計(jì)1．選取材料：GB/T3134—1982鈹青銅線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：彈性滯后和彈性后效比較小，強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)在給定特性的條件下減輕重量并具有較好的振動(dòng)穩(wěn)定性加工方法:回火2．計(jì)算:游絲的最小力矩：根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)QUOTEN?mm計(jì)算QUOTEN·mm游絲的最大力矩：總轉(zhuǎn)角QUOTE=2π即可求出最大力矩QUOTEN·mm游絲的參數(shù)：圈數(shù)n=10（轉(zhuǎn)角QUOTE，所以圈數(shù)選擇10)外徑D1=18mm，內(nèi)徑D2=5mm游絲長(zhǎng)度L=QUOTE=361.28mm選定材料為鈹青銅，回火處理，所以彈性模量E=QUOTEN/mm2，安全系數(shù)選擇S=3~4,對(duì)于接觸游絲，寬厚比選擇4~8，所以u(píng)=b/h=7游絲的厚度h=QUOTE=0。114mm游絲的寬度b=uh=0.798mm經(jīng)過(guò)查《儀器儀表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》圓整數(shù)據(jù)得b=0。76mm，h=0。11mm校核最大應(yīng)力:σb=QUOTE=145。63N/mm2查表知許用彎曲應(yīng)力為1180N/mm2,所以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求重新確定參數(shù)長(zhǎng)度L=QUOTE=313。23mm圈數(shù)N=QUOTE=8.67mm≈9mm圈間距離a=QUOTE=0。72mm3．游絲座的尺寸系列：游絲座外徑：5mm；游絲座孔徑公稱(chēng)尺寸為3mm，允差+0。05mm；高度為2mm4．標(biāo)記示例：游絲反型QUOTE（3mm為游絲座孔徑，18mm為外徑,QUOTE為轉(zhuǎn)矩M)5．游絲的技術(shù)要求：游絲轉(zhuǎn)矩允差為±8％游絲形狀應(yīng)為阿基米德螺旋線(xiàn),各圈均在垂直于螺旋中心線(xiàn)的平面上，圈距應(yīng)均與一致游絲表面粗糙度Ra≤0。08μm，側(cè)面Ra≤1。25μm。游絲座孔內(nèi)表面粗糙度Ra≤1.25μm，其余表面Ra＞2。5～5μm游絲表面應(yīng)無(wú)明顯劃痕、嚴(yán)重的氧化斑點(diǎn)；應(yīng)無(wú)毛刺、發(fā)霉等缺陷6．游絲內(nèi)外端的固定方法：內(nèi)端采用沖榫的方法固定鉚在游絲套上，外端采用錐銷(xiāo)楔緊在表的內(nèi)殼上7．總結(jié)：游絲材料選擇鈹青銅線(xiàn)，使用回火加工。游絲長(zhǎng)度L為313。23mm，圈數(shù)n為9，圈間距離為0。72mm，內(nèi)徑為5mm，外徑18mm。游絲座的外徑為5mm，游絲座孔徑公稱(chēng)尺寸為3mm，允差+0。05mm；高度為2mm（三）、彈簧設(shè)計(jì)1．確定工作載荷考慮到測(cè)桿的工作位置可以在多個(gè)方向,測(cè)桿本身的重力會(huì)產(chǎn)生影響,設(shè)測(cè)桿重力為G，系統(tǒng)對(duì)測(cè)桿的摩擦力（齒輪、滑動(dòng)導(dǎo)軌、防轉(zhuǎn)導(dǎo)桿等)為f，彈簧的拉力為F,測(cè)桿的測(cè)力為T(mén)，分3種情況討論：百分表正放時(shí),重力G與彈簧拉力F同向，是助力,有方程：f+T=G+F1（此時(shí)F最?。话俜直頇M放時(shí)，重力G對(duì)彈簧無(wú)作用,視為0,有方程F2=f+T,F2即為初拉力(查《精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P305頁(yè)圖13-17得F2=1N)；百分表倒放時(shí)，重力G與彈簧拉力F反向,是阻力，有方程:F3=G+f+T（此時(shí)F最大)。根據(jù)任務(wù)書(shū)技術(shù)要求確定工作載荷F1,F2，技術(shù)要求規(guī)定測(cè)力在0.5N~1。5N之間.估計(jì)重力G=1N,fmax=0.5N進(jìn)而計(jì)算出F的范圍為0.1N～3N考慮到彈簧的作用是歸零，為使歸零迅速、準(zhǔn)確，應(yīng)使彈簧力適當(dāng)大一點(diǎn)，經(jīng)計(jì)算取9N（要求其初長(zhǎng)H0為40mm左右，而最大彈性拉伸量約為12mm）2．選材由于百分表彈簧的作用是使測(cè)桿完成測(cè)量后歸零,并無(wú)其他特殊用途，故選擇碳素彈簧鋼65MnⅡ類(lèi)。3．選定簧絲直徑、選取中徑D2=6mm假設(shè)簧絲直徑為0。25mm、0。3mm、0。35mm，驗(yàn)算是否滿(mǎn)足下面公式：其中曲度系數(shù)公式QUOTE，彈簧的旋繞比C=D/d，求得QUOTE，QUOTE，QUOTE查《精密機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P296頁(yè)圖13—2得σb（0。25）≈2278，σb（0.3)≈2270，σb（0。35）≈2260所以應(yīng)選用0.35mm直徑的簧絲4．計(jì)算有效圈數(shù)根據(jù)公式：QUOTE,取λ=10，F(xiàn)0=1N,查表得G=79000N/mm2，求得n=945．彈簧自由長(zhǎng)度：H0=nd+d+2D=（94+1）×0.35+2×6=45.25mm6．總結(jié)由上述計(jì)算結(jié)果,應(yīng)該選取65MnⅡ類(lèi)材料的彈簧,彈簧中徑D2為6mm，簧絲直徑為0.35mm，圈數(shù)94，彈簧自由長(zhǎng)度為45.25mm，彈簧的最大拉伸量為12mm。（四）、測(cè)桿設(shè)計(jì)測(cè)桿選取材料為淬火鋼。測(cè)桿直徑為5mm，長(zhǎng)度121mm.（五）、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)由于圓柱面導(dǎo)軌面的加工和檢驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,易于達(dá)到較高的精度,所以選取圓柱面導(dǎo)軌.在實(shí)際應(yīng)用中，為減小摩擦阻力，常用不同材料匹配使用.圓柱面導(dǎo)軌一般采用淬火鋼導(dǎo)軌與表殼之間采用螺紋配合.為了提高圓柱面導(dǎo)軌的精度，必須正確選擇圓柱面導(dǎo)軌的配合。因?yàn)閷?dǎo)向精度要求較高，所以選用H7/g6配合。已知測(cè)桿直徑為5mm，所以導(dǎo)軌內(nèi)徑=5mm，外徑=8mm頂部導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為7。4mm底部導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為28mm（六)、其他部件導(dǎo)桿：長(zhǎng)度為28.2mm支承片：采用青銅材料螺釘：采用M2和M3標(biāo)準(zhǔn)件背面外殼：直徑56mm墊片：使用2個(gè)塑膠墊片，厚度分別為0.8mm和1。2mm長(zhǎng)指針：長(zhǎng)度為27。8mm短指針:長(zhǎng)度為8mm七、百分表的誤差分析誤差分析出自《幾何量計(jì)量?jī)x器》誤差分析出自《幾何量計(jì)量?jī)x器》從百分表的設(shè)計(jì)原理分析,百分表是沒(méi)有原理誤差的，所以影響示值誤差的主要是運(yùn)動(dòng)件的原始誤差，例如制造誤差、安裝誤差以及運(yùn)動(dòng)副的間隙等。如果我們把齒條與軸齒輪2定位a環(huán)，把齒輪A與中心齒輪B定位b環(huán)；把指針C與表盤(pán)D定位C環(huán)，并用Δa，Δa,Δa表示這3個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)的誤差,則百分表在傳動(dòng)系統(tǒng)中的總誤差為ΔL∑，式中Ka2——軸齒輪2到大齒輪A的傳動(dòng)放大比：QUOTE如果對(duì)三個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)按等誤差分配，即Δa=Δb=Δc=1那么三者對(duì)百分表總誤差的影響分別為1、1/6、1/154,課件影響最大的是齒條齒輪這一環(huán)節(jié).下面對(duì)造成Δa、Δb、Δc三個(gè)環(huán)節(jié)的主要因素進(jìn)行定性分析.造成Δa的因素齒條中線(xiàn)與測(cè)桿線(xiàn)平行度誤差δ1以及測(cè)桿與導(dǎo)套配合間隙X1的影響。平行度誤差δ1及間隙x1都會(huì)改變軸齒輪2（圖3-34）的節(jié)圓半徑d,從而使傳動(dòng)比（即放大比）發(fā)生改變.δ1和X1都是各自獨(dú)立的隨機(jī)變量，所以它們應(yīng)按方和根法進(jìn)行合成，并將合成結(jié)果換算到齒條齒輪的嚙合線(xiàn)（即壓力線(xiàn)）上去。即式中,a為齒輪的壓力角.軸齒輪2的軸頸誤差對(duì)Δa的影響軸頸的幾何形狀誤差，會(huì)使齒輪2的回轉(zhuǎn)中心發(fā)生變動(dòng)，當(dāng)此變動(dòng)方向與齒條齒輪的嚙合線(xiàn)方向一致時(shí)，造成的示值誤差最大，即設(shè)軸頸的公差的下限為-8μm,上限為-2μm，則QUOTE同理，軸承孔的形狀誤差以及與軸的配合間隙將以同樣方式影響示值誤差。所以應(yīng)嚴(yán)格控制配合間隙,一旦發(fā)現(xiàn)軸孔磨損后，應(yīng)立即進(jìn)行縮孔或更換.齒條的節(jié)距累積誤差Δt∑1和齒形誤差Δf1以及軸齒輪2的周節(jié)累積誤差Δt∑2和齒形誤差Δf2對(duì)Δq的影響Δ3一般說(shuō)來(lái)，周節(jié)或節(jié)距的累積誤差在絕對(duì)測(cè)量時(shí)起作用，而齒形誤差Δf對(duì)示值的影響則在相對(duì)測(cè)量時(shí)顯得比較突出。將以上幾項(xiàng)誤差合成，便得到Δa:造成Δb的因素造成Δb的因素有齒輪A和齒輪B的周節(jié)累節(jié)誤差和齒形誤差以及齒輪A的裝配偏心誤差。分析方法同前.式中，e為齒輪A的偏心量造成Δc的因素主要有指針回轉(zhuǎn)中心相對(duì)刻度盤(pán)中心偏心造成的誤差Δe和刻度盤(pán)的刻線(xiàn)間距誤差Δk，這兩項(xiàng)誤差均屬于系統(tǒng)誤差。但由于百分表在具體使用過(guò)程中，刻度盤(pán)并非固定在一個(gè)位置上,Δe和Δk的方向就難于把握住，所以在合成時(shí)仍按隨機(jī)誤差處理，即一般照象復(fù)制法坐車(chē)的刻度盤(pán)，其分度誤差不會(huì)超過(guò)30′，所以相鄰刻度艱巨誤差不會(huì)超過(guò)Δk=30′×0.0003×R=0.009R，而偏心誤差餓得最大值為2e，故式中e——偏心量,R-—刻度盤(pán)的刻線(xiàn)半徑另外，影響百分表示值誤差的還有測(cè)力的變化和溫度的變化。通過(guò)上述分析，我們了解到百分表的誤差來(lái)源，其目的不是去搞百分表的設(shè)計(jì)而進(jìn)行誤差分配，而是讓同學(xué)對(duì)百分表的誤差來(lái)源有一個(gè)定性的認(rèn)識(shí)，從而分析出對(duì)示值影響最大的環(huán)節(jié)，以便對(duì)百分表的檢定、使用、維修等做到知其所以然。比如，百分表示值超差的修理，首先應(yīng)該從傳動(dòng)鏈的測(cè)量鏈(第一級(jí)傳動(dòng)鏈）下手檢查,在齒條齒輪的嚙合部位上下工夫，設(shè)法避開(kāi)磨損嚴(yán)重的齒；也可將游絲反向安裝，使磨損的齒廓變?yōu)榉枪ぷ髅?，好的赤廓變?yōu)楣ぷ髅?；或者更換新的齒條齒輪。對(duì)指示鏈的各零件一般不去修理或更換，因?yàn)樗鼘?duì)示值誤差的影響隨著放大比的增大而明顯減小了八、百分表的誤差檢定誤差檢定出自《幾何量計(jì)量?jī)x器》誤差檢定出自《幾何量計(jì)量?jī)x器》1．示值誤差的檢定：表1準(zhǔn)確度等級(jí)示值誤差（μm)回程誤差（μm)任意0.1mm任意1mm工作行程0~3mm0~5mm0～10mm078101215319121518225百分表的示值誤差不得超過(guò)表1的規(guī)定。百分表檢定時(shí)使用百分表檢定器或其他同等準(zhǔn)確度的一起檢定。百分表示值誤差的檢定是在正反行程的方向上每間隔10個(gè)分度進(jìn)行的。檢定過(guò)程如下：首先將檢定器和百分表分別對(duì)好零位,當(dāng)檢定器微分筒每轉(zhuǎn)過(guò)10個(gè)分度后，在百分表上讀出誤差，知道工作行程終點(diǎn)，接著反向進(jìn)行檢定。在整個(gè)檢定過(guò)程中，中途不得改變測(cè)桿的移動(dòng)方向,也不準(zhǔn)對(duì)百分表檢定器和受檢百分表作任何調(diào)整。反向行程讀取誤差時(shí)，其正負(fù)號(hào)和正行程時(shí)相同.示值誤差是根據(jù)正反行程方向所得各點(diǎn)的誤差中以最大的正誤差絕對(duì)值和負(fù)誤差最大的絕對(duì)值之和確定。若誤差符號(hào)相同時(shí)，以最大與最小值的差值確定。工作行程內(nèi)的示值是根據(jù)工作行程上各點(diǎn)的誤差來(lái)求得。任意1mm范圍內(nèi)的示值誤差是根據(jù)0~1，1～2，2~3mm……范圍內(nèi)所得各點(diǎn)的誤差來(lái)求得.任意0。1mm范圍內(nèi)的示值誤差是以任意相鄰兩點(diǎn)上的誤差求得。對(duì)于任意0.1mm、1mm范圍內(nèi)的示值誤差，如果查過(guò)了表3的規(guī)定時(shí)，可以對(duì)超差的這一受檢范圍再單獨(dú)進(jìn)行檢定，并以此作為檢定結(jié)果。2．回程誤差表2檢定位置mm01020304050607080900誤差（μm)1正000+4（+6）+2+200+1+1反—2+10+2（+3）+1+10+20+12正+10+1+2+3+5+6+4+2+1+1反+1+1+4+3+5+6+8+5+2+1+23正+1+4+4+4+4+8+14+10+8+8+6反+2+2+2+1+2+8+12+8+7+7+64正+6+2-1-1000—10—1-2反+6+1+10+10+20+10-25正-2—2-3-2—1-1—2-1—1-2—3反-2-3-5—3—1—1-30-1—1—3在示值誤差檢定完后,取正反行程內(nèi)各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的讀數(shù)之差中的最大值確定回程誤差。若此最大值超過(guò)表1的規(guī)定，可對(duì)該點(diǎn)回程誤差進(jìn)行單獨(dú)檢定.先壓縮百分表測(cè)桿刀大該點(diǎn)，進(jìn)行正向讀書(shū)，繼續(xù)壓縮測(cè)桿0.2mm，然后反轉(zhuǎn)百分表檢定器微分筒0。2mm回到該點(diǎn)，進(jìn)行反向讀書(shū)，正反向讀數(shù)之差即為該點(diǎn)的回程誤差。3．示值變動(dòng)性的檢定將百分表裝夾在剛性表架上,使測(cè)桿軸線(xiàn)垂直于工作臺(tái)面，在工作行程的始、中、末三個(gè)位置上,分別調(diào)整指針，對(duì)準(zhǔn)某一刻度，以較慢、較快速度移動(dòng)測(cè)桿各五次，每五次中最大讀數(shù)和最小讀數(shù)之差即為該位置上的示值變動(dòng)性。4．測(cè)桿受徑向力時(shí)對(duì)示值的影響用半徑約為10mm的半圓柱測(cè)塊（量塊附件）檢定。首先將百分表固定在剛性表架上,使表的測(cè)量軸線(xiàn)垂直于工作臺(tái)面，然后將測(cè)塊放在工作臺(tái)面上，調(diào)整百分表和測(cè)塊，使頭與測(cè)塊圓柱面最高位置接觸，然后沿工作臺(tái)面前后、左右兩方位分別往返移動(dòng)測(cè)塊2次，其位移量應(yīng)以測(cè)頭不離開(kāi)半圓柱面為限，同一方位移動(dòng)測(cè)塊時(shí)百分表上所指示的最大值的差值應(yīng)不超過(guò)3μm，這一檢定應(yīng)在工作行程的始、中、末三個(gè)位置上進(jìn)行.百分表的常見(jiàn)故障分析及解決方法下面幾例是經(jīng)常出現(xiàn)的故障:1百分表跳針、測(cè)桿移動(dòng)不靈活和卡死的原因以及排除故障的方法:（1）百分表跳針的原因是：①齒輪嚙合面之間有污物、毛刺;②齒輪軸和軸承孔間有污物、毛刺;③導(dǎo)桿和導(dǎo)糟間有污物、銹蝕或毛刺;④齒輪有傷齒、斷齒。（2)修理方法:把表撤卸下放進(jìn)10cm大小的玻璃器皿中,倒入航空汽油,手壓住要清洗的零件左右搖動(dòng)幾次或用不掉毛的豬毛刷刷去污物，有銹或毛刺用小刀刮去可符合要求。2測(cè)桿移動(dòng)不靈活或卡死的故障有：①測(cè)桿彎曲;②測(cè)桿與導(dǎo)孔間有污物、銹蝕或毛刺或各配合面上有污物;③套筒松動(dòng)和上下套筒不同心;④導(dǎo)桿和導(dǎo)槽塊松動(dòng);⑤導(dǎo)桿過(guò)長(zhǎng)或彎曲;⑥齒輪兩軸孔不同心;⑦齒輪端面和軸承之間的間隙過(guò)小;⑧齒條和齒輪嚙合太緊；⑨表體扭曲變形。修理方法:①矯直測(cè)桿;②清洗、除銹或去毛刺；③固緊和校正套筒同心度；④固緊導(dǎo)桿和導(dǎo)槽塊；⑤修短和矯直導(dǎo)桿;⑥校正軸承座位置；⑦在軸承一加墊；⑧調(diào)整圓座板的位置;⑨矯正表體.仔細(xì)觀(guān)察確定你要修理的部位，這樣才能達(dá)到事半功倍的作用。3百分表測(cè)頭磨損故障修理：將測(cè)桿夾在包有紫銅皮臺(tái)虎鉗上測(cè)頭帽露在臺(tái)鉗上面，用紫銅小錘子或木柄輕敲測(cè)頭鋼球的測(cè)面幾下,使其發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，將磨損部分敲進(jìn)里面.4測(cè)桿有徑向擺動(dòng)及軸向竄動(dòng)的故障修理：由于測(cè)桿上下套筒筒損而產(chǎn)生間隙所致，當(dāng)用手對(duì)垂直測(cè)桿前后左右施加壓力時(shí),指針隨之發(fā)生變動(dòng)，說(shuō)明穩(wěn)定性不好,這種故障是產(chǎn)生示值變化的一個(gè)常見(jiàn)因素;修理辦法為更換套筒。5游絲未預(yù)緊或預(yù)緊力不夠,指針處于松馳狀態(tài):可能停在一定范圍內(nèi)的任何位置上出現(xiàn)指針不穩(wěn)定現(xiàn)象的故障修理:游絲的預(yù)緊力是由預(yù)緊圈數(shù)決定,一般是以游絲松馳(自由）狀態(tài)下，將長(zhǎng)指針轉(zhuǎn)5圈左右,（即游絲預(yù)緊為一圈左右為宜）.游絲長(zhǎng)度會(huì)受溫度的變化而改變,另外游絲表面的銹蝕和碰傷等都會(huì)影響傳動(dòng)平穩(wěn)性，因此,最好選用膨脹系數(shù)小、彈性好、能抗磁、耐銹蝕的磷青銅或青銅的游絲為妙。6百分表產(chǎn)生示值不穩(wěn)定的原因以及排除故障的方法:測(cè)桿出現(xiàn)卡死或移動(dòng)不靈活現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)明齒條或軸齒輪有損壞和斷齒現(xiàn)象,修理辦法有:①可能是齒條間或軸齒輪間有毛刺，用刮刀刮去毛刺,清洗后再進(jìn)行裝配便可排除故障；②可將活動(dòng)齒條拆下，上下顛180°避開(kāi)損壞部分進(jìn)行裝配，一般可達(dá)到要求;③出現(xiàn)齒輪斷齒時(shí)，換同規(guī)格的齒輪，如果沒(méi)為新齒輪也可以用換下的舊齒輪代替，根據(jù)百分表的傳動(dòng)原理，將不同規(guī)格的百分表齒輪互換更換齒輪,量程小的齒輪與量程大的齒輪更換(將測(cè)量范圍是(0～5)mm或(0～10）mm與測(cè)量范圍是(0～3)mm互換，將測(cè)量范圍是（0～5)mm或（0～10)mm齒輪斷齒部位裝在（0～3)mm齒輪的不工作部位）即可達(dá)到要求.百分表的示值超差的原因有:①值普遍超差;②回程示值超差;③個(gè)別示值超差。示值普遍超差為正值：①游絲張力太大,修理方法是更換游絲；②彈簧測(cè)力大，修理方法是用手將彈簧兩端稍稍向外拉伸使彈簧拉長(zhǎng)一段或更換細(xì)一點(diǎn)的彈簧；可達(dá)到要求。示值普遍超差為負(fù)值：①游絲張力太小,修理方法是剪掉一段游絲或更換游絲;②彈簧測(cè)力小,修理方法是剪掉一段彈簧或更換粗大一點(diǎn)的彈簧可達(dá)到要求?；爻淌局档男蘩矸椒ň褪怯谓z、彈簧的修理。個(gè)別示值超差為正的修理方法是:清洗齒條或齒輪間某個(gè)部位上的污物或刮掉毛刺即可達(dá)到要求;個(gè)別示值超差為負(fù)的修理方法是：齒條或齒輪間某個(gè)部位磨損大，更換齒條或齒輪即可達(dá)到要求。十、小結(jié)：這次課程設(shè)計(jì),才算是真正將所學(xué)習(xí)的精密機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，制圖,AutoCAD，儀器儀表等等知識(shí)重新溫過(guò)且真正運(yùn)用了起來(lái).從設(shè)計(jì)之初的迷茫和不知從何入手,到大家為了一個(gè)的鎖緊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的討論的不可開(kāi)交，到大體的雛形一點(diǎn)點(diǎn)呈現(xiàn)，才真正理清了所有的思路，期間出現(xiàn)過(guò)分歧，有想過(guò)解決測(cè)桿移動(dòng)不靈活等問(wèn)題的多種方案，考慮到諸多因素和使用性，我們?cè)噲D增加了鎖緊結(jié)構(gòu)以便測(cè)量更為準(zhǔn)確，在每次測(cè)量結(jié)束后可以鎖緊測(cè)桿.但是，又認(rèn)真討論后，同老師交流后認(rèn)為這種方案對(duì)使用方法和使用環(huán)境造成一定影響。最后取消了鎖緊結(jié)構(gòu)。同時(shí)，我們意識(shí)到百分表結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，可以考慮去掉測(cè)桿的防轉(zhuǎn)槽，直接在表盤(pán)的內(nèi)表面開(kāi)槽，從而使百分表結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。經(jīng)過(guò)這一段的討論和反復(fù)，真正明白了每個(gè)儀器的復(fù)雜程度和考慮因素,不僅僅是最初看到資料的初步了解,更不是僅僅懂得百分表的結(jié)構(gòu)而已。更多的是考慮到使用者的方便，儀器的維護(hù)，數(shù)據(jù)的精確。儀器設(shè)計(jì)方案對(duì)于儀器最終使用的效果影響更是給我們上了一課。設(shè)計(jì)方案確定后，就明確了很多。數(shù)據(jù)的計(jì)算縱然反復(fù)，但正是這個(gè)過(guò)程,讓眾多公式的應(yīng)用變得更為熟悉和順暢。繪制圖就方便很多了,更多的是熟悉和練習(xí)AutoCAD。發(fā)覺(jué)軟件對(duì)于設(shè)計(jì)的重要，能夠更方便的修改和隱藏線(xiàn)條，突出重點(diǎn)，分層的方法讓我對(duì)儀器更深入和透徹的掌握。最后完善設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程變得更加清晰和深刻。非常感謝能有這樣一個(gè)小組一起搜集資料，討論和商量設(shè)計(jì)方案，最后一同完善方案。在這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，讓我們一同感受了精密儀器的復(fù)雜和嚴(yán)謹(jǐn)，讓我們了解了儀器設(shè)計(jì)的步驟和注意事項(xiàng)，更是熟悉和掌握設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，能夠運(yùn)用到將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作中。期待更多這樣的設(shè)計(jì)和鍛煉機(jī)會(huì)。百分表和千分表的使用方法一百分表的結(jié)構(gòu)百分表和千分表，都是用來(lái)校正零件或夾具的安裝位置檢驗(yàn)零件的形狀精度或相互位置精度的。它們的結(jié)構(gòu)原理沒(méi)有什么大的不同，就是千分表的讀數(shù)精度比較高，即千分表的讀數(shù)值為0.001mm，而百分表的讀數(shù)值為0.01mm。車(chē)間里經(jīng)常使用的是百分表，因此，本節(jié)主要是介紹百分表。百分表的外形如圖5-1所示。8為測(cè)量桿，6為指針，表盤(pán)3上刻有100個(gè)等分格，其刻度值(即讀數(shù)值)為0.01mm。當(dāng)指針轉(zhuǎn)一圈時(shí)，小指針即轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，轉(zhuǎn)數(shù)指示盤(pán)5的刻度值為1mm。用手轉(zhuǎn)動(dòng)表圈4時(shí)，表盤(pán)3也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，可使指針對(duì)準(zhǔn)任一刻線(xiàn)。測(cè)量桿8是沿著套筒7上下移動(dòng)的，套筒8可作為安裝百分表用。9是測(cè)量頭，2是手提測(cè)量桿用的圓頭。圖5-2是百分表內(nèi)部機(jī)構(gòu)的示意圖。帶有齒條的測(cè)量桿1的直線(xiàn)移動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)(Z1、Z2、Z3)，轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔?的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。齒輪Z4和彈簧3使齒輪傳動(dòng)的間隙圖5-1百分表始終在一個(gè)方向，起著穩(wěn)定指針位置的作用。彈簧4是控制百分表的測(cè)量壓力的。百分表內(nèi)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使測(cè)量桿直線(xiàn)移動(dòng)1mm時(shí)，指針正好回轉(zhuǎn)一圈。由于百分表和千分表的測(cè)量桿是作直線(xiàn)移動(dòng)的，可用來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度尺寸，所以它們也是長(zhǎng)度測(cè)量工具。目前，國(guó)產(chǎn)百分表的測(cè)量范圍(即測(cè)量桿的最大移動(dòng)量)，有0～3mm；0～5mm；0～10mm的三種。讀數(shù)值為0,001mm的千分表，測(cè)量范圍為0～1mm。圖5-2百分表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)二百分表和千分表的使用方法由于千分表的讀數(shù)精度比百分表高，所以百分表適用于尺寸精度為IT6～I(xiàn)T8級(jí)零件的校正和檢驗(yàn)；千分表則適用于尺寸精度為IT5～I(xiàn)T7級(jí)零件的校正和檢驗(yàn)。百分表和千分表按其制造精度，可分為0、1和2級(jí)三種，0級(jí)精度較高。使用時(shí)，應(yīng)按照零件的形狀和精度要求，選用合適的百分表或千分表的精度等級(jí)和測(cè)量范圍。使用百分表和千分表時(shí)，必須注意以下幾點(diǎn)；1使用前，應(yīng)檢查測(cè)量桿活動(dòng)的靈活性。即輕輕推動(dòng)測(cè)量桿時(shí)，測(cè)量桿在套筒內(nèi)的移動(dòng)要靈活，沒(méi)有任何軋卡現(xiàn)象，且每次放松后，指針能回復(fù)到原來(lái)的刻度位置。2使用百分表或千分表時(shí)，必須把它固定在可靠的夾持架上(如固定在萬(wàn)能表架或磁性表座上，圖5-3所示)，夾持架要安放平穩(wěn)，免使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確或摔壞百分表。用夾持百分表的套筒來(lái)固定百分表時(shí)，夾緊力不要過(guò)大，以免因套筒變形而使測(cè)量桿活動(dòng)不靈活。圖5-3安裝在專(zhuān)用夾持架上的百分表用百分表或千分表測(cè)量零件時(shí)，測(cè)量桿必須垂直于被測(cè)量表面。圖5-4所示。即使測(cè)量桿的軸線(xiàn)與被測(cè)量尺寸的方向一致，否則將使測(cè)量桿活動(dòng)不靈活或使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。測(cè)量時(shí)，不要使測(cè)量桿的行程超過(guò)它的測(cè)量范圍；不要使測(cè)量頭突然撞在零件上；不要使百分表和千分表受到劇烈的振動(dòng)和撞擊，亦不要把零件強(qiáng)迫推入測(cè)量頭下，圖5-4百分表安裝方法免得損壞百分表和千分表的機(jī)件而失去精度。因此，用百分表測(cè)量表面粗糙或有顯著凹凸不平的零件是錯(cuò)誤的。用百分表校正或測(cè)量零件時(shí)，如圖5-5所示。應(yīng)當(dāng)使測(cè)量桿有一定的初始測(cè)力。即在測(cè)量頭與零件表面接觸時(shí)，測(cè)量桿應(yīng)有0.3～1mm的壓縮量(千分表可小一點(diǎn)，有0.1mm即可)，使指針轉(zhuǎn)過(guò)半圈左右，然后轉(zhuǎn)動(dòng)表圈，使