一种滚珠丝杠螺母中径测量仪的原理及误差分析_何东民

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1、计量技术1993.附6一种滚珠丝杠螺母中径测t仪的原理及误差分析何东民(一汽吉林轻型车厂),.2滚珠丝杠螺母(图l所示)中径尺寸设计由于D荃=材D圣+(p/2)(2):,,,。为与螺母螺旋滚道同轴的假想圆柱体的直径所以M一份玛沙(p/2)+d(3)、:Z;其上下母线通过与滚道作用的并具有标准尺式中D螺母中径设计尺寸(mm)寸的钢球的球心。为准确、迅速的测量其中径尸—螺母螺距(mm);尺寸,设计了一种带指示表的“内卡钳”式双d。—标准尺寸钢球直径(mm)。。:—,测球螺母中径测量仪现介绍如下由于螺母滚道为双圆弧形钢球与之作用。,点如图1所示45方向故M值与滚道形状无滚道法向牙形。,关根据量仪

2、结构性质M尺寸制成平行平面丸‘相峨、丫间距离的形式。卫一把口卜协巧矶〕.曰测量仪的工作状态见图2它由主测杆15,和活动测杆14构成测量支点为无轴向间隙轴。1,14系小轴与件15过盈配合件可绕件l自,,‘,24由转动其两侧是环形滚珠在螺母弹贫、一测t原理,。垫圈3环槽垫圈17作用下形成无轴向间隙,14、根据螺母中径尺寸的定义采用两点测量测量接触元件是两个与件15胶结一体的尺,。。法即以与滚道作用的两个标准尺寸钢球为测寸为d的钢球16测量线上用千分表6作测量,。。,7头由于螺母螺旋滚道的螺距尸是常数当从元件在顶丝作用下与件15刚性连结测力,,、12、、变化时从随之变化所以通过测量从可确定机构

3、由拉簧13杠杆卡块11弹簧片10Z,。。,D据此设计了直接测量从的测量仪测量仪构成弹簧片由螺钉9固定在件巧上件1与,。’,,件10焊接件12通过圆柱轴与件采用比较测量方式用标准件校对量仪通过14连结与,,,Z。101与12脱离测量从的偏差确定D的偏差标准件尺寸可推动件使件件14在自身偏,,按从尺寸线t.-与两测球相切的切线间的M尺重作用下绕件l转动同时件12转动千分表,,。;:测头与件14的面分开测量端趋向闭合此寸确定即。Mn时为量仪非工作状态勾手8为方便测量操作=D汗d(l)。,而设置当超量程时由限位螺钉5限制活动测杆的运动。,、测量时将测量端置入标准件内,子找址,“”;飞小回转点将表调

4、至0位然后把敬仪税J非一〔作状态,再将测量端置入被测螺付中。使测量仪处于工作状态,寻找最大回转点,山表的示值读出被测尺寸的偏差。此测嗽仪所测尺寸变化,致。方向与表的行程方向计量技术.6151993脚.、Z,1:1.因为被测尺寸为D而直接测量尺寸是量仪制造误差对测量结果的影响八,.从为了直接从测得的从偏差得到准确的从在制造中存在误差由此产生量仪放大比的极,Z,:,:尺寸偏差应按下式确定D尺寸偏差即限值即。、.口eK。2rt从=J从十(4)=(1+)/(l一)=200375,。.。K。,2r:t所以~一d从十J从=(1一)/(l十)=199625ca:~一d从(l一韶)引起的最大测量不确定度为

5、尸__,_、.、。.P1mtnic以进r;;;二we:es::二es:{K一K卜d~士1som~一d从「1‘一-‘csin‘~2J}(、5一)’一一“一一(2眺+dl,):·。西=士0Zmm:eDZ、;其中式中尺寸偏差修正值(m)—在比较测量中.轴系径向作用点变化很小.:刀:尺寸偏差(mm);幼。2—。对测量的影响可忽略不计‘夕送尺寸偏差(mm).—2:,,量仪原理误差设汁要求测最线与被测为使用方便采用按尺寸偏差分段修正法。‘·计算,量线在被测量为设计尺寸时平行与被测尺r出各偏差段的修正值并列成表现将测量,.仇,3o,尸~12mm存在偏趁时产生平行度偏差并吐测量线与=mln的螺母中径测量仪

6、的修,。几。正值。面不垂直从而引起测坛线l示值的非线性列于表中,。,变化如图3所示经复杂的计算过程得到衰,。这一非线性误差曲线如图4所示由曲线可jrnrn)e(”m)从(,.见在有效示值范围内测量线上最大非线性.18.20一4+0+0,.。1二—误差小于协m折算为被测最小J05协m此项..十013+018一3。—系统误差可忽略不计十.08+0.13一20.—...jQ弋q1zk十0.03+.08一1、0一0}了卜一0.03一0.08+1—一0.08一0.13+2—一0.13一0.18十3—一0.18一0.20+4。—i已ml匀4二、技术参数,Z前述中为了直接得到D尺寸偏差l(li采取..

7、,,1K:2,,som量仪放大比设计要求1一21则放了按偏差分段修正J妇干仍然存在士0的‘..。。2大比‘=z,/z,=2随机误差1一0som.:,.213:最小分度值千分表分度值为协m当3千分表示俄误差引起的测l代误):i!几,.。,以m:13K一2时最小分度值为05协m示值误差为士3折算到被测lt为二士..。3示值范围:设计有效示值范围士0Zmm1.5协m。.4,;:、标准件误差使川标准件要求按实测三误差分析,。尺寸