内径百分表表杆的传动误差及调修.docx
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内径百分表表杆的传动误差及调修
内径百分表表杆的传动误差及调修
内径百分表由百分表(表头)和表杆两部分组成。
表杆的传动机构有杠杆传动式、楔形传动式和弹簧式三种。
本文着重介绍这三种传动机构的传动误差的特征、产生原因和调修方法。
一、杠杆传动机构传动误差的分析与调修
1.活动测头、中间传动杆与传动杠杆接触端磨损的修理:
图1
1—中间传动杆;2—活动测头;3—传动杠杆;4—可换测头
在图1所示的传动机构中,传动杠杆3的两工作端为刀口形。
与之相接触的活动测头2、中间传动杆1的工作端为圆平面。
在活动测头的工作行程内,传动杠杆与活动测头端面的接触位置,传动杠杆与中间传动杆的接触位置,都随活动测头工作行程的变化而改变。
也就是说,内径百分表在工作状态下,随着活动测头位置的改变,传动杠杆的工作端在活动测头的端面上滑过一段相应的距离,经过长期使用,活动测头的端面就会产生局部磨损。
同样道理,中间传动杆的端面上也会产生局部磨损。
图2是活动测头和中间传动杆端面磨损后所产生的示值误差。
图a中的放大图为活动测头和中间传动杆端面的磨损情况。
内径百分表工作时,当传动杠杆的工作端行至凹槽内,就会产生负的示值误差。
图b是磨损误差的特性曲线,其特点是在内径百分表常用工作段上误差曲线呈过渡圆滑的下陷。
图2
1—活动测头;2—传动杠杆;3—中间传动杆
具有球形工作端的传动杠杆,同样会在活动测头和中间传动杆的端面上磨出凹槽来,产生示值误差的特征与刀口形传动杠杆相同。
活动测头和中间传动杆端面磨损可用图3所示夹具修理。
夹具3为圆柱形,铸铁制成。
图3
1—角度样板;2—标准棒;3—夹具;4—紧固螺钉
使用前用标准棒2和角度样板1按图示方法检查夹具孔与夹具端面的垂直度。
标准棒的直径d与活动测头和中间传动杆的直径相同,长度为40毫米,母线直线度偏差不超过0.02毫米(在研磨平尺上同光隙法检查)。
将标准棒插入夹具孔中(夹具孔径为d+0.1),用螺钉4固紧。
然后用90°角度样板检查夹具端面与孔的垂直度,其误差不应超过±10′,否则应修理夹具。
研磨活动测头的端面时,先将测头上的导向销子取下,将活动测头装入夹具孔中,并以夹具端面为基面,用粒度为W5的金刚砂在研磨平板上研磨,待测头上的磨损痕迹消失后,再用氧化铬抛光。
用刀口尺检查测头端平面时,不允许中间有光隙出现,距边缘0.5毫米范围内允许有塌边。
中间传动杆端面的研磨方法同上。
2.传动杠杆工作端磨损的修理:
图4
图4是传动杠杆球形工作端磨损情况及其所造成的示值误差曲线。
磨损特点是在球形工作端上磨出一个小平面,由此造成的误差曲线呈过渡圆滑的下陷。
由于活动测头、中间传动杆和传动杠杆的工作端同时受到磨损,磨损部位位于活动测头的同一尺寸段上,所以这两种误差总是迭加在一起的。
修理时,如果用研磨活动测头和中间传动杆的端面不能消除此误差,则应修理传动杠杆的工作端。
图5
1、4—钢球;2—圆柱;3—紧固螺钉
修理传动杠杆球形工作端的方法如图5所示:
将传动杠杆取下,用直径1~12毫米的钻头在图示位置上钻孔,然后用小冲头通过小孔将钢球冲松,翻转钢球,再用弧形刃口冲头或环形刃口冲头缩孔,将钢球挤紧。
钢球经多次翻转后应配换新钢球。
对于刀口形工作端的传动杠杆,磨损后的工作端形成一个窄平面,由此造成的示值误差特征与球形工作端磨损相同。
这时可在研磨平板上修研工作端刃口。
3.传动杠杆不等臂性误差的分析与调修
:
传动杠杆的传动比为1:
1,即杠杆的两臂长度相等。
如果两臂长不等,就会产生不等臂性误差△
式中,L-活动测头的工作行程(毫米);OA、OB-臂长,OA为长臂。
由上式可知,示值误差随活动测头的工作行程增大而增大,呈线性误差,当OB>OA时,示值误差为正误差;当OB>OA时,示值误差为正误差,当OB 修理不等臂性误差时,应根据不等臂性误差的特征,首先判断哪一个杠杆臂为长臂,然后按传动杠杆的形式不同采用不同的修理方法。 对于球形工作端的传动杠杆(图5),用螺丝刀插入圆柱2的豁口内旋转圆柱。 由于钢球4偏心地镶嵌在圆柱上,转动圆柱即可调整两臂长度的一致性。 调好后用螺钉3将圆柱固紧。 对于刀口形工作端的传动杠杆,可在研磨平板上研磨杠杆长臂,研磨部位如图6所示的阴影部分。 研磨后的刃口要稍加倒圆,不宜过分锋利,以延长使用寿命,并要尽量减少磨削量。 磨削量过大会造成两臂不垂直,从而产生另一种性质的示值误差。 图6 4.传动杠杆的角度与位置误差的调修: 传动杠杆两臂之间的夹角应为90°,否则可能产生传动误差。 此误差所引起的示值误差除与传动杠杆两臂之间的夹角有关外,还与传动杠杆工作行程的起始位置有关。 图7是传动杠杆的角度与起始位置示意图。 当杠杆两臂的夹角β=90°,且两臂长相等时,杠杆的传动误差为零,它不受杠杆起始角α的影响;当杠杆两臂的夹角不等于90°时,传动误差还与杠杆的起始角度有关。 由此可知,当杠杆两臂的夹角不等于90°时,其传动误差可用改变杠杆的起始角度的方法予以补偿。 图7 传动杠杆的角度与起始位置引起的示值误差基本为线性误差,与杠杆不等臂误差相似。 区分两种误差的方法是将传动杠杆取下,翻转180°后再安装在表体上,检定其示值误差。 如果示值误差的大小和符号不变,说明误差是由杠杆的角度和起始位置误差造成的;如果示值误差的绝对值不变,符号改变,则说明示值误差是由传动杠杆的不等臂性引起的。 传动杠杆的角度与起始位置误差的调修方法,根据传动杠杆的形式不同而异。 刀口形传动杠杆产生角度和起始位置误差的主要原因,是活动测头端平面和传动杠杆两工作端磨损和修理时研磨量过大,使起始角α增大造成的,可按图8所示调整传动杠杆起始位置的方法修理: 在限位螺钉3的端面上焊接或粘结一个适当厚度的垫圈6。 垫圈中心的圆孔可略大于限位螺钉的中心孔,用什锦锉在垫圈上加工一个小豁口,以便导向杆2通过。 垫圈的中心孔和导向槽不应偏位,活动测头4在全部行程内不应有阻滞或卡住现象。 通过修整垫圈的厚度来调整示值误差。 图8 1—传动杠杆;2—导向杆;3—限位螺钉;4—活动测头;5—焊锡;6—垫圈 对于图5所示球形工作端的传动杠杆,如果杠杆两臂的夹角不等于90°,可旋松紧固螺钉3,沿轴向推动圆柱2,即可调整传动杠杆两臂之间的夹角。 当传动杠杆两臂夹角为90°时,传动误差就不受杠杆起始角度的影响了。 二、楔形传动机构传动误差的分析与修理: 图9 1—传动杆;2—活动测头;3—定位护桥;4—可换测头 楔形传动机构如图9所示。 传动杆1具有α=45°的楔形端面,活动测头2的配合端有一斜槽,槽底呈弧面形。 当活动测头在导孔中作直线位移时,推动传动杆作相应位移。 传动比为tg45°=1。 楔形传动机构的传动误差△传按下式计算: △传=Ltgα-L=L(tgα-1) 式中,L——活动测头的工作行程(毫米)。 由上式可知,楔形机构的传动误差来源于传动杆楔形角α的角度误差,当α>45°时为正误差,当α>45°时为负误差;当楔形角α一定时,误差的大小与活动测头的工作行程成正比;楔形角α的角度误差所造成的传动误差为线性误差。 传动杆楔形角误差和楔形面局部磨损,可用研磨的方法修复。 由于传动杆上的楔形面很小,用手直接研磨是很困难的,可采用图10所示的研磨夹具。 夹具体3用铸铁制成,A面为研磨基面。 为了提高研磨效率,A面可加工成带筋面,筋的条数为奇数,中间的一条筋应通过孔的中心。 A面与孔中心线的夹角为45°,可用标准棒1插入夹具体的孔中,用分度值为2′的万能角度尺检查,误差不应超过±6′。 图10 1—标准棒;2—传动杆;3—夹具体;4—紧固螺钉 研磨时,将待修的传动杆2插入孔中,使其楔形窄平面与通过中心孔的筋相平行,将夹具体A面贴紧平板面,并使传动杆的楔形面与平板面相接触,旋紧紧固螺钉4,即可在平板上进行研磨。 粗研用粒度W5的金刚砂,然后用氧化铬抛光。 三、弹簧式传动机构传动误差的分析与修理: 弹簧式内径百分表表杆部分的构造如图11所示,弹簧测头4与套管2用螺纹连接。 锥面触头3在螺旋弹簧1的作用下与弹簧测头保持稳定的接触。 测量内孔时,通过弹簧测头和锥面触头将尺寸变化传递给指示机构(百分表或测微表)。 弹簧式内径百分表配备有一组弹簧测头,其行程范围为(0 8~1)毫米。 图11 1—螺旋弹簧;2—套管;3—锥面触头;4—弹簧测头 1.弹簧式传动机构传动误差的分析: (1)锥面触头角度误差引起的传动误差 图12 弹簧式传动机构如图12所示,其传动比为1: 1,因此tgα=05,即α=26°34′,锥面触头的角度2α=53°8′。 传动误差按下式计算: 式中,L——弹簧测头的行程范围(毫米)。 由上式可知,锥面触头的角度误差所引起的传动误差有以下特征: 传动误差与锥面触头的角度α的正切成反比,即锥面触头的角度为正误差时,传动误差为负值,角度误差为负误差时,传动误差为正值;当α值一定时,传动误差与活动测头的行程成正比。 所以锥面触头的角度误差引起的传动误差为线性误差。 (2)锥面触头母线直线度引起的传动误差 如果锥面触头的母线存在直线度误差,则弹簧测头在锥面触头上滑动时,各切点的斜率将发生变化,产生传动误差。 锥面触头母线直线度的基本形式及其引起的传动误差如图13所示。 图a的锥面触头母线呈凹形,当弹簧测头与触面触头的接触点(切点)由d点移至e点时,中间各点的切线与锥面触头中心线的夹角均大于α角的理论值,所以这一段的传动误差为负误差(误差曲线的de段);接触点由e移至f时,中间各点的切线与锥面触头的中心线的夹角小于α的理论值,则这一段的传动误差逐步向正向变化(误差曲线的ef段)。 同样道理,图b、c所示锥面触头也因本身母线的直线度误差而得到相应的两条误差曲线。 图13 锥面锥头磨损引起的传动误差: 长期使用后的内径百分表,锥面触头会出现局部磨损,产生传动误差。 实际上是锥面触头磨损后造成的母线直线度误差引起的传动误差。 2.弹簧式传动机构传动误差的修理 使用中的弹簧式内径百分表的示值误差,主要来源于表头(百分表)和锥面触头的磨损误差,后者可用研磨的方法修理锥面触头。 手工研磨方法如图14所示。 研磨时用左手持锥面触头的长杆,使锥面触头的正圆柱部分在台面上滚动,用右手持研磨板,使研磨板的工作面与触头的圆锥面相贴合,在触头滚动的同时,研磨板作直线运动。 研磨中,触头的正圆柱面与台面、圆锥母线与研磨板应稳定贴合,不得在任何一端有翘起现象。 触头在台面上每次的滚动量约1/2转,并且始终按箭头所示方向作单方向运动,触头的滚动和研磨板的直线运动应同始同终。 研磨板不得在触头的同一部位作连续多次磨削,上一磨削的终点部位应是下一次磨削的起点部位,磨削的轨迹应相衔接,使得触头的圆锥面得到均匀磨削,避免触头形状产生畸变。 图14 研磨工作分粗研和精研两个步骤。 粗研用粒度为W10的碳化硼油石,精研用铸铁研磨板和氧化铬研磨。 锥面触头研磨也可将其夹在车床或钻床上进行。 研磨时两手持研磨板。 机床转速以200~300转/分为宜。 .
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- 内径 百分 表表 传动 误差