齒輪漸開線樣板

本規(guī)程適用于齒輪標(biāo)準(zhǔn)漸開線樣板(r?≤200mm)的首次檢定和后續(xù)檢定。2.1齒輪漸開線樣板工作原理齒輪標(biāo)準(zhǔn)漸開線樣板(以下簡稱樣板)是用于齒形測量儀、漸開線測量儀、齒輪測量機、齒輪測量中心(以上測量設(shè)備下文簡稱儀器)等漸開線參數(shù)的檢定、校準(zhǔn)、調(diào)修和驗收的標(biāo)準(zhǔn)計量器具。它以其工作面上的漸開線與儀器形成的漸開線進(jìn)行比較來確定儀器示值誤差。使用坐標(biāo)測量機測量產(chǎn)品齒輪漸開線參數(shù)時，也應(yīng)使用樣板校準(zhǔn)其示2.2樣板準(zhǔn)確度等級樣板按其制造公差和測量不確定度分為一等樣板和二等樣板，兩種樣板均可稱為標(biāo)2.3.1一等樣板可用于檢定二等樣板，進(jìn)行量值傳遞。2.3.2一等樣板和二等樣板均可用于校準(zhǔn)儀器示值，由此得到修正值。在檢查產(chǎn)品齒2.3.3測量3~4級齒輪的儀器，其示值誤差用一等樣板檢定，測量5級和5級以下齒輪的儀器，其示值誤差用二等樣板檢定。檢定齒輪儀器時，應(yīng)使用兩種不同基圓半徑的樣板分別進(jìn)行，兩樣板半徑差至少為80mm,以基圓半徑r?的最大差值確定儀器漸開線2.4常用樣板規(guī)格尺寸見表1允許使用其它尺寸樣板。42樣板的結(jié)構(gòu)分為整體式和裝配式。一等樣板應(yīng)具有同一直徑的左、右兩個齒面，可為對稱樣式或平衡配重樣式；也可二等樣板可具有一個齒面或不同半徑的兩個齒面，可為對稱樣式或不對稱樣式；也樣板性能應(yīng)穩(wěn)定可靠。基圓半徑年變化量一等樣板不應(yīng)超出3μm,二等樣板不應(yīng)超出4μm,否則應(yīng)在檢定證書上注明縮短檢定周期、降等使用或建議不作為標(biāo)準(zhǔn)使用等結(jié)上述要求應(yīng)在排除頂尖孔磕碰、磨損和工作面生銹因素之后進(jìn)行判斷。3.2.1.1一等樣板漸開線展開長度應(yīng)符合表1規(guī)定，應(yīng)能從基圓開始畫出齒廓形狀偏3.2.1.2二等樣板漸開線展開長度應(yīng)符合表1規(guī)定，應(yīng)能從基圓展開5mm(rn≤60mm)和10mm(60mm<r≤200mm)處開始畫出齒廓形狀偏差曲線。3.2.1.3漸開線展開長度的判定以檢定曲線的長度為準(zhǔn)，當(dāng)漸開線展開長度不滿足表13.2.2表面粗糙度R,應(yīng)符合表2規(guī)定。3.2.3芯軸外圓相對頂尖孔的圓跳動應(yīng)符合表3規(guī)定。3.2.4樣板漸開線齒廓形狀偏差最大允許值樣板漸開線齒廓形狀偏差最大允許值應(yīng)符合表4規(guī)定。一等樣板齒根部曲線5mm3漸開線齒廓形狀偏差的判定以檢定曲線為準(zhǔn)。基圓半徑r?4.1樣板上應(yīng)標(biāo)明分度圓半徑或基圓半徑、廠標(biāo)和出廠編號。4.2樣板的齒廓面、頂尖孔及芯軸等工作表面不應(yīng)有碰傷、銹蝕、顯著劃痕及影響準(zhǔn)5計量器具控制計量器具控制包括：首次檢定和后續(xù)檢定。一等樣板檢定時檢定室的溫度為20℃±0.5℃,溫度變化率小于0.3℃/h。二等樣板檢定時檢定室的溫度為20℃±1℃,溫度變化率小于0.5℃/h。相對濕度小于70%。檢定用標(biāo)準(zhǔn)器和其它設(shè)備見表5。檢定項目齒輪檢查儀；電感測微儀、扭簧表或測微表。檢查儀(包括補償式)、齒輪5.1.3樣板放置在檢定室內(nèi)平衡溫度的時間應(yīng)不少于12h;檢定用設(shè)備放置在檢定室內(nèi)平衡溫度的時間應(yīng)不少于24h。5.1.4樣板與檢定用儀器的溫差應(yīng)不大于0.5℃。45.1.5樣板漸開線基圓半徑測量不確定度見表6(對一等樣板的擴展不確定度U,k=3;對二等樣板的U,k=2.58)。5.1.6.1樣板檢定前，應(yīng)使用無腐蝕性汽油將樣板工作面及其余表面清洗干凈，用清潔的棉布擦干，放置在平臺上平衡溫度。5.1.6.2樣板檢定時應(yīng)輕拿輕放，不能磕碰。樣板使用完畢應(yīng)及時涂上防銹油。5.1.6.3樣板送檢時，必須帶包裝箱。樣板在包裝箱內(nèi)應(yīng)穩(wěn)固可靠并保證樣板不發(fā)生檢定項目見表7.檢定項目+2+3++4++5穩(wěn)定性(基圓半徑年變化量) +注：表中“+”表示必須檢定，“-”表示可以不檢。齒面、芯軸表面的粗糙度用粗糙度儀器檢定；頂尖孔60°錐面的粗糙度用比較樣塊5.3.3樣板芯軸外圓相對頂尖孔的圓跳動將樣板頂在兩頂尖同軸度不大于2μm的儀器上，電感測微儀或扭簧式測微表的測頭先后在距芯軸兩端各10mm的位置上依次進(jìn)行檢定。轉(zhuǎn)動芯軸一圈，觀察指示表變化，最大值與最小值之差為芯軸外圓相對頂尖孔的圓跳動。芯軸外圓相對頂尖孔的圓跳動超差時，不再進(jìn)行以下項目的檢定。5p=r6測其轉(zhuǎn)角0,及相應(yīng)展開長度ρ,如圖1所示。測量時，多點采樣所得數(shù)據(jù)用最小6b△r=r-r′=150.080-150.085=-0.005(mm)7設(shè)被測二等樣板在儀器上的示值為r'=150.090mm,其基圓半徑的最后檢定結(jié)果ra=r′+△re=150.090+(-0.005)=150.0f?——齒廓傾斜偏差r'——測量時基圓半徑的輸人值或儀器刻尺示值。齒廓形狀偏差曲線應(yīng)為不含基圓偏差(或稱齒廓傾斜偏差)的正直曲線(見圖2b)。在評定范圍內(nèi)包容實際曲線且與測量坐標(biāo)線平行的兩條最接近的直線間的距離為漸開線齒廓形狀偏差fu。經(jīng)檢定符合本規(guī)程要求的樣板開具檢定證書。證書上應(yīng)寫明樣板基圓半徑、測量截面、測量起始點位置、用于確定基圓半徑的線段、測頭形狀與直徑、曲線測量放大比、芯軸外圓相對頂尖孔的圓跳動、樣板等級(寫在證書封面上)和測量不確定度、測量安裝方式、環(huán)境溫度等有關(guān)內(nèi)容并附樣板齒廓偏差曲線。不符合本規(guī)程要求的樣板開具檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項目。檢定周期一般為1年。根據(jù)樣板穩(wěn)定性可延長或縮短檢定周期，周期最長不超過2年。 8本規(guī)程規(guī)定了兩種基圓半徑測量方法，一種是直接測量法下面分別舉例說明基圓半徑測量不確定度的評定方法和具體計算過程。A.1直接法基圓半徑測量不確定度的評定A.1.1測量過程和方法坐標(biāo)式儀器常用多齒臺、激光干涉儀、光柵、電感等測量元件進(jìn)行采樣測量。由于不同型式的儀器采用的測量元件及結(jié)構(gòu)有所不同，不確定度來源及其大小也不盡相同，因此每種型式儀器的實際測量不確定度應(yīng)具體情況具體分析。下面以一個測量樣板基圓半徑的裝置為實例，介紹不確定度評定方法及計算過程。圖A.1為該裝置測量示意圖。將樣板安裝在兩頂尖間，電感測頭與樣板齒廓面接觸，用準(zhǔn)直光管及兩塊長平晶和多齒分度臺進(jìn)行對準(zhǔn)和分度。測量時將電感示值調(diào)為零(電感只起定位作用),如多齒臺轉(zhuǎn)動角度θ,樣板也同樣轉(zhuǎn)動角度θ,準(zhǔn)直光管指示表為零，測頭沿著導(dǎo)軌方向移動一段距離，與齒面接觸，仍使電感示值為零。導(dǎo)軌移動的距離即漸開線展開長度p用激光干涉儀測量，多點采樣得到p:值和θ值用最小二乘法計算，最后通過基圓半徑計算公式(見本規(guī)程正文中的公式(2))計算出被測樣板的實本規(guī)程規(guī)定一等樣板的測量方法為坐標(biāo)法，通過多點采樣測量，用最小二乘法計算9以下計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度時，設(shè)測量長度p=100mm,展開角θ=0.66(弧度),則基b)空氣折射率n①空氣溫度t的偏差設(shè)為0.2℃,視其為均勻分布，u(t)=0.21/3=0.115℃,靈u,=c,μ(t)=0.93×10-?×0.115=0.107×1②大氣壓力u,=c,u(p)=2.68×10-°×23.1=0.062×1uy=cμ(f)=0.363×10-?×23.1=0.008×1u?=c?u(n)=-(100×cos0.115×0.125×10u?=c?u(q)=-(100×sin0.115°)×0.0006=0.12=100×11.5×10~?×0.115=0電感測頭的線性△=(0.2+51)μm,該裝置電感只用于對零，對準(zhǔn)范圍I=±0.01μm,因此△=0.20μm,視為均勻分布u(d)=0.201√3=0.115,靈敏系數(shù)cg=1,ug=cgu(φ)=-100xsin0.001719°×0.000009=-0.000027μm激光干涉儀的量化誤差為±1個脈沖，該量服從均勻分布，取其半寬1個脈沖為uio=cmu(G)=1×0.046=0.04a)多齒臺峰-峰值zun=cnu(Z)=4.20×10-?(r反射鏡F,長度為100mm,平面度=e?/10(e?=0.5μm),使用時只用中間約1/2,影U?=czu(f)=1.92×10~(uμ=c??u(f?)=0.964×10-’(rd)塔差分量Hu(θ)=√(uǐi+ui+ui+uía+us)×10-=√(4.202+1.922+0.9642+0+11.2表A.1不確定度一覽表序號1λ12n3測長導(dǎo)軌與測長光路夾角φ4t5電感影響量d6表A.1(續(xù))序號78T09C0GZLH0M基圓半徑r?=151.515mm,擴展不確△r?=ran-fat1+F+fow+rbh+repriz=f?1+△ro+Fbe+Fp+Tbx+rhp(A.4)序號自由度110203y94056各分量總體趨于正態(tài)分布，置信水準(zhǔn)99%,包含因子k,=2.58,則擴展不確定度U=k?u=2.58×0.749≈1.擴展不確定度U由合成標(biāo)準(zhǔn)