注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

zct617的博客

欢迎博友来这里访问

 
 
 

日志

 
 
关于我

生于扬州,学前随父母去过西安、长沙、桂林、昆明、合川,小学在重庆,中学在上海,50年到北京国立高工读书,并在北京工作,70年来三线工作.82年定居成都.95年退休.游戏智慧是47年随父亲皈依贡戛活佛的法号.一生奉献于我国的计量事业,工作勤勤恳恳,刻苦钻研,事业略有所成.退休后致力于总结多年工作中的经验.子女均自立,一代更比一代强.尽享天伦之乐.

网易考拉推荐

用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载)  

2010-09-05 17:04:01|  分类: 长度计量 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定
孔庆华
(沈阳市计量测试所.沈阳1 1002I)
生涛
(沈阳建筑工程学院.沈阳110015)

                摘要:本文所提出的三针法测量螺纹量规测力误差修正公式是迫于制定国家计量碲定规程的需要,在通过国内外联机检

                           索没有查到的情况下,通过三类螺纹量规40多种规格200多次实验,作出1000余条曲线.用拟合法得出60°、55°、

                          30°牙形角的经济公式,再根据接触变形的理论.摩擦学理论进行严密的理论分析.推导出测力误差修正公式。


1.测力误差修正的必要性
       三针法测量螺纹量规中径时,除螺距误差、半角误差、三针误差、螺纹升角误差需要修正外,还有测力压陷量引起的误差要修正。因检测时,为使测针与量规问紧密接触,须加适当的测力,测力太小,接触不良,测力太大,会引起塑性变形——测力压陷量,它将严重影响量规中径测量的准确度,因此,必须加以修正。例如,在测力2.45N下,在万能测长仪上,对Tr8×1.5—7h,中径d2=7.183±0.0065mm的量规进行测量,采用最佳三针do=P/2cosα/2=1.5/2cos15°=0.776mm。利用测力误差修正公式用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客=3.5μm。对于M14×o.5—5h6hTZ,中径d2=φ13.7855一o.007mm量规则有用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客,该项误差占量规公差的一半.因此,测力误差必须修正。


2.测力误差修王公式的确定
       在国家计量检定规程《圆柱螺纹量规》审定会上有人提出规程中所采用的测力误差修正公式用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客只适用于60°牙形角的量规,没有普遍意义.并提出一个新的公式

                                          用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客                                                                              (1)     

                 

 
取而代之。为验证其准确度,会后我们进行了大量的实验。

1.用同一组三针对不同牙形角的螺纹量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:牙形角小的压陷量大。

2.用不同直径的三针对同一量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:用最佳三针压陷量小。

3.用同一组三针对不同公称直径的螺纹量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:公称直径大的压陷量稍小。
4.用刀口测帽或平测帽对同一量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:刀口测帽压陷量大,当螺纹升角大时,测值不准。
5.选择不同测力做起始点,对同一量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:初始测力过小,会造成接触不良,而影响测值不稳定,当螺纹升角较大时,初始测力要加大,不能低于1.96N。
6.选择不同测力做终测点,对同一量规进行测力压陷量的实验,实验结果表明:当测力加大到10.78N时会产生永久性变形,因此,测力以不超过5.88N为佳。

大量的实验结果均与(1)式相差甚大。部分实验数据见本文后面的表1~4和图7—10。同时,又通过辽宁省科学技术情报研究所联机检索,查阅了国内、外有关文献,结果只有60°牙形角的测力误差修正的经验公式。于是我们只有根据接触变形的理论进行严密的理论分析。

2.1接触变形理论分析

             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客

 
                                                                                                           图1

       如图1所示,其中针与测头接触的1、2、3点为柱面与平面的接触,接魅面积较大,其接触变形一般在测量结果中不起什么影响;而针与螺纹牙侧面接触的4—9点为柱面与柱面的交叉接触.接触面积很小,其接触变形对测值是有影响的。在这些点处接触面的曲率半径相差很大,接触变形量可近似地按刚性球对弹性半空间体的最大压陷量来计算,即将测针视作刚体,将牙侧面视作弹性半空间体。
2.2半椭球分布荷载的最大压陷置
由弹性力学可知。半空间体在法向集中力F的作用下,水平边界上任一点C的压陷量为(见图2)

                                       

                                                             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客                                                                                            (2)

 

基中 K=(1-μ2)/πE;E为材料的弹性模量;μ为材料的泊桑比;s为c点到集中力作用点o的距离。半椭球分布荷载方程为(见图3)

                              

                                             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
 

                                                                                                          

                                                  用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
                                                                                          用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
式中q0为分布荷载的最大集度。取微面积dA,该微面积上的荷载集度为q(s),则dF=q(s),dA=qG)Sdφds。水平边界上任一点C的压陷量为:
                                                                                     用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客                                                                  (3)
由图4,根据椭圆面积公式得
                                                                                    用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客                                                                    (4)
 
 
                                             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
式中S为弦MN的长,q(9)为MN中点的荷载集度。
半椭球分布荷载中
                 用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
                                                                                 用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
式中δ0为半椭球分布荷载对半空间体的最大压陷量:设半椭球分布荷载的合力等于压力N,则有
                    用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
 2.3刚球对弹性半空间体的最大压陷量
在压力N的作用下,刚性球对弹性半空间体的最大压陷量(见图5)
                                             δ0= δc
                                             δc0-δ
                                                               用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
                     用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
4.三针法螺纹径向压陷量
在图6中,F为测试力,N1为单针侧的接触压力;α为螺纹的牙形角。由于测量时针与牙侧面有相对滑动,故接触面间存在摩擦力F1,由平衡条件得
             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
                              用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
螺纹径向总的压陷量
         用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
式中f为摩擦系数。由于对摩擦系数值的选取有异意.又进行了摩擦系数测定的实验。
1.切下一块加工螺纹量规的毛坯料.其硬度为HBS202(约HRC13),磨到Ra=0.3μm(即规程中要求螺牙侧面的粗糙度技术指标),用1级平板,200mm正弦尺,新4等量块进行实验,实验结果f=0.18;
2.M12×1.25—T螺纹环规上非工作面,其硬度为HRC62.2~63.8,粗糙度Ra=0.3μm。用同样方法测得f=0.13;
3.M42×3一T螺纹塞规上非工作面,其硬度为HRC61.1~63.8,粗糙度Ra=0.3μm,用同样方法测得f=0.14;
三针与正弦尺工怍面的表面粗糙度相当,硬度相同。根据实验结果,最后确定摩擦系数取作f=0.15。
根据不同牙形角的多组实验数据,通过曲线拟合得普通螺纹量规牙形角α=60°;管螺纹量规,牙形角α=55°时,测力误差修正公式为
用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
               用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
               用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
  
                  用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
              用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
式中测力F以N计,三针直径d0以mm计,△以μm计。
部分实验数据与修正公式的计算值相比较,如表1—4和图7一10所示:初测力为1.96N,不同测力与初测力误差修正值之差用△F一△F0表示,曲线①为实验值,曲线②为公式(1)计算值,曲线③为确定值。
3.结语
本文所提出的用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式(10)与(11)是经过严格的实验和缜密的理论分析得到的。大量的实验曲线与确定的计算公式在图上对比,误差小于0.4μm.完全可以满足测量精度的要球。在1994年12月由国家技术监督局组织的审定会上,受到与会专家的充分肯定,并一致通过编入国家计量检定规程《圆柱螺纹量规》中:
            用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
             用三针法测量螺纹量规测力误差修正公式的确定(转载) - 游戏智慧 - zct617的博客
 
                                                                                                                         参考文献
         1.徐孝恩.螺纹检验与测量.计量出版社,1984
       2.徐孝恩螺纹测量机械工业也版社.1986
       3.李柱.互换性与测量技术基础(上册)计量出版社.1984
       4.李柱.   互换性与测量技术基础(下册)计量出版社.1985
       5.徐芝纶.弹性力学 人民教育出皈社,1979
       6.《机械设计手册》联合编写组机械设计手册(上册,第一分册)化学工业出版社.1979
       7.戴雄杰.摩擦学基础.上海科学技术出版杜,1984
       8.林复生.简明摩擦学手册.  重庆大学出版社,1987
       9.尼尔摩.   擦学手册.  机械工业出版社,1984
 
  评论这张
 
阅读(1373)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017