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(jiǎn)稱樣板)是用于齒形測(cè)量?jī)x、漸開線測(cè)量?jī)x、齒輪測(cè)量機(jī)、齒輪測(cè)量中心(以上測(cè)量設(shè)備下文簡(jiǎn)稱儀器)等漸開線參數(shù)的檢定、校準(zhǔn)、調(diào)修和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)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(cè)量機(jī)測(cè)量產(chǎn)品齒輪漸開線參數(shù)時(shí)，也應(yīng)使用樣板校準(zhǔn)其示2.2樣板準(zhǔn)確度等級(jí)樣板按其制造公差和測(cè)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(cè)量3~4級(jí)齒輪的儀器，其示值誤差用一等樣板檢定，測(cè)量5級(jí)和5級(jí)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(shí)，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(gè)齒面，可為對(duì)稱樣式或平衡配重樣式；也可二等樣板可具有一個(gè)齒面或不同半徑的兩個(gè)齒面，可為對(duì)稱樣式或不對(duì)稱樣式；也樣板性能應(yīng)穩(wěn)定可靠?；鶊A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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)度的判定以檢定曲線的長(zhǎng)度為準(zhǔn)，當(dāng)漸開線展開長(zhǎng)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(duì)頂尖孔的圓跳動(dòng)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(hào)。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(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括：首次檢定和后續(xù)檢定。一等樣板檢定時(shí)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(shí)檢定室的溫度為20℃±1℃,溫度變化率小于0.5℃/h。相對(duì)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(xiàng)目齒輪檢查儀；電感測(cè)微儀、扭簧表或測(cè)微表。檢查儀(包括補(bǔ)償式)、齒輪5.1.3樣板放置在檢定室內(nèi)平衡溫度的時(shí)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(shí)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(cè)量不確定度見表6(對(duì)一等樣板的擴(kuò)展不確定度U,k=3;對(duì)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(tái)上平衡溫度。5.1.6.2樣板檢定時(shí)應(yīng)輕拿輕放，不能磕碰。樣板使用完畢應(yīng)及時(shí)涂上防銹油。5.1.6.3樣板送檢時(shí)，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(xiàng)目見表7.檢定項(xiàng)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(duì)頂尖孔的圓跳動(dòng)將樣板頂在兩頂尖同軸度不大于2μm的儀器上，電感測(cè)微儀或扭簧式測(cè)微表的測(cè)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(dòng)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(duì)頂尖孔的圓跳動(dòng)。芯軸外圓相對(duì)頂尖孔的圓跳動(dòng)超差時(shí)，不再進(jìn)行以下項(xiàng)目的檢定。5p=r6測(cè)其轉(zhuǎn)角0,及相應(yīng)展開長(zhǎng)度ρ,如圖1所示。測(cè)量時(shí)，多點(diǎn)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(cè)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(cè)量時(shí)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(píng)定范圍內(nèi)包容實(shí)際曲線且與測(cè)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(cè)量截面、測(cè)量起始點(diǎn)位置、用于確定基圓半徑的線段、測(cè)頭形狀與直徑、曲線測(cè)量放大比、芯軸外圓相對(duì)頂尖孔的圓跳動(dòng)、樣板等級(jí)(寫在證書封面上)和測(cè)量不確定度、測(cè)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(xiàng)目。檢定周期一般為1年。根據(jù)樣板穩(wěn)定性可延長(zhǎng)或縮短檢定周期，周期最長(zhǎng)不超過2年。 8本規(guī)程規(guī)定了兩種基圓半徑測(cè)量方法，一種是直接測(cè)量法下面分別舉例說明基圓半徑測(cè)量不確定度的評(píng)定方法和具體計(jì)算過程。A.1直接法基圓半徑測(cè)量不確定度的評(píng)定A.1.1測(cè)量過程和方法坐標(biāo)式儀器常用多齒臺(tái)、激光干涉儀、光柵、電感等測(cè)量元件進(jìn)行采樣測(cè)量。由于不同型式的儀器采用的測(cè)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(shí)際測(cè)量不確定度應(yīng)具體情況具體分析。下面以一個(gè)測(cè)量樣板基圓半徑的裝置為實(shí)例，介紹不確定度評(píng)定方法及計(jì)算過程。圖A.1為該裝置測(cè)量示意圖。將樣板安裝在兩頂尖間，電感測(cè)頭與樣板齒廓面接觸，用準(zhǔn)直光管及兩塊長(zhǎng)平晶和多齒分度臺(tái)進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和分度。測(cè)量時(shí)將電感示值調(diào)為零(電感只起定位作用),如多齒臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ,樣板也同樣轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ,準(zhǔn)直光管指示表為零，測(cè)頭沿著導(dǎo)軌方向移動(dòng)一段距離，與齒面接觸，仍使電感示值為零。導(dǎo)軌移動(dòng)的距離即漸開線展開長(zhǎng)度p用激光干涉儀測(cè)量，多點(diǎn)采樣得到p:值和θ值用最小二乘法計(jì)算，最后通過基圓半徑計(jì)算公式(見本規(guī)程正文中的公式(2))計(jì)算出被測(cè)樣板的實(shí)本規(guī)程規(guī)定一等樣板的測(cè)量方法為坐標(biāo)法，通過多點(diǎn)采樣測(cè)量，用最小二乘法計(jì)算9以下計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度時(shí)，設(shè)測(cè)量長(zhǎng)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(cè)頭的線性△=(0.2+51)μm,該裝置電感只用于對(duì)零，對(duì)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(gè)脈沖，該量服從均勻分布，取其半寬1個(gè)脈沖為uio=cmu(G)=1×0.046=0.04a)多齒臺(tái)峰-峰值z(mì)un=cnu(Z)=4.20×10-?(r反射鏡F,長(zhǎng)度為100mm,平面度=e?/10(e?=0.5μm),使用時(shí)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(hào)1λ12n3測(cè)長(zhǎng)導(dǎo)軌與測(cè)長(zhǎng)光路夾角φ4t5電感影響量d6表A.1(續(xù))序號(hào)78T09C0GZLH0M基圓半徑r?=151.515mm,擴(kuò)展不確△r?=ran-fat1+F+fow+rbh+repriz=f?1+△ro+Fbe+Fp+Tbx+rhp(A.4)序號(hào)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(kuò)展不確定度U=k?u=2.58×0.749≈1.擴(kuò)展不確定度U由合成標(biāo)準(zhǔn)