JJF 1557-2016圆柱直齿渐开线花键量规校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 5 72 0 1 6圆柱直齿渐开线花键量规校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rS t r a i g h tC y l i n d r i c a lI n v o l u t eS p l i n eG a u g e s 2 0 1 6-0 3-0 3发布2 0 1 6-0 6-0 3实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局圆柱直齿渐开线花键量规校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a
2、 t i o nf o rS t r a i g h tC y l i n d r i c a l I n v o l u t eS p l i n eG a u g e sJ J F1 5 5 72 0 1 6 归 口 单 位:全国几何量长度计量技术委员会 主要起草单位:江苏省计量科学研究院恒锋工具股份有限公司渐江省计量科学研究院工业和信息化部电子五所赛宝计量检测中心 参加起草单位:中国计量学院 本规范委托全国几何量长度计量技术委员会负责解释J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:王晓飞(江苏省计量科学研究院)陈子彦(恒锋工具股份有限公司)茅振华(浙江
3、省计量科学研究院)常 青(工业和信息化部电子五所赛宝计量检测中心)阳敏莉(恒锋工具股份有限公司)参加起草人:秦 洁(江苏省计量科学研究院)赵 军(中国计量学院)J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)3.1 模数(1)3.2 齿厚(1)3.3 跨棒距(1)3.4 齿槽宽(2)3.5 棒间距(2)4 概述(2)5 计量特性(2)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 校准项目及校准用标准器(3)7 校准项目和校准方法(3)7.1 塞规齿厚(3)7.2 塞规大径(4)7.3 环规齿槽宽(5)7.4 环规小径(
4、5)7.5 齿形误差(6)7.6 齿向误差(6)7.7 分度误差(7)8 校准结果表达(8)9 复校时间间隔(8)附录A 圆柱直齿渐开线花键量规的型式(9)附录B 花键量规尺寸公差与单项公差(1 1)附录C 测量齿厚(或齿槽宽)时所用的三针(或测球)的推荐尺寸计算(1 2)附录D 塞规跨棒距MR e和环规棒间距MR i的计算示例(1 4)附录E 分度误差的确定(1 6)附录F 偶数齿花键塞规齿厚、齿形误差及齿向误差测量结果不确定度评定(2 1)附录G 校准证书内容(2 8)J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局引 言本规范是针对圆柱直齿渐开线花键量规校准制定的计量技术规
5、范。圆柱直齿渐开线花键量规是控制工件渐开线花键齿厚(或齿槽宽)极限尺寸的专用量规。本规 范 主 要 参 考 标 准 是G B/T 5 1 0 62 0 1 2 圆 柱 直 齿 渐 开 线 花 键 量 规;G B/T3 4 7 8.52 0 0 8 圆柱直齿渐开线花键(米制模数 齿侧配合);G B/T1 5 7 5 82 0 0 8 花键基本术语。其中,本规范术语中齿厚、齿槽宽的定义与G B/T1 5 7 5 8一致,跨棒距、棒间距参考G B/T1 5 7 5 8编辑。计量特性符号与G B/T5 1 0 6的符号一致,但G B/T5 1 0 6中表述公差的符号,在本规范中表述为误差的符号。附录A
6、圆柱直齿渐开线花键量规的型式与G B/T5 1 0 6一致。附录B花键量规的尺寸公差与G B/T5 1 0 6一致,单项公差与G B/T5 1 0 6相比增加了磨损极限。附录C中三针(或测球)的计算示例与G B/T5 1 0 6一致。附录E中的内容与G B/T3 4 7 8.5一致。本规范为首次发布。J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局圆柱直齿渐开线花键量规校准规范1 范围本规范适用于模数为0.2 5 mm1 0 mm、齿数为1 01 0 0、标准压力角为3 0、3 7.5 和4 5 且分度圆直径1 8 0mm的圆柱直齿渐开线花键量规的校准。2 引用文件本规范引用了下
7、列文件:G B/T3 4 7 8.52 0 0 8 圆柱直齿渐开线花键(米制模数 齿侧配合)第5部分:检验(G B/T3 4 7 8.52 0 0 8,I S O4 1 5 6-3:2 0 0 5,MO D)G B/T5 1 0 62 0 1 2 圆柱直齿渐开线花键 量规G B/T1 5 7 5 82 0 0 8 花键基本术语凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语G B/T1 5 7 5 82 0 0 8界定的以及下列术语和定义适用于本规范。3.1 模数 m o d u l eG B/T1 5 7 5 82
8、 0 0 8,5.1表示渐开线花键键齿大小的参数,其数值为齿距除以圆周 率所 得 的 商,以mm计。3.2 齿厚 t o o t ht h i c k n e s sG B/T1 5 7 5 82 0 0 8,7.2.5在渐开线外花键上,一个键齿的分度圆弧长。见图1。3.3 跨棒距 m e a s u r e m e n to v e r t w op i n s借助两量棒测量花键塞规实际齿厚时两量棒间的外侧距离。见图1。图1 花键塞规1J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局3.4 齿槽宽 s p a c ew i d t hG B/T1 5 7 5 82 0 0 8,
9、7.2.1在渐开线内花键上,一个齿槽的分度圆弧长。见图2。3.5 棒间距 m e a s u r e m e n tb e t w e e nt w op i n s借助两量棒测量花键环规实际齿槽宽时两量棒间的内侧距离。见图2。图2 花键环规4 概述花键量规是控制工件花键齿厚(或齿槽宽)极限尺寸的专用量规。花键量规按测量对象不同,可分为花键塞规和花键环规。根据花键量规功能及其特征的不同,可分为:综合通端环规、非全齿通端环规、综合止端环规、非全齿止端环规、综合通端塞规、非全齿通端塞规、综合止端塞规、非全齿止端塞规。花键量规的型式见附录A。5 计量特性计量特性及符号见表1。花键量规的尺寸公差和单项
10、公差参见附录B。表1 计量特性及符号序 号计量特性名称符 号1塞规齿厚S2环规齿槽宽E3塞规大径De e4环规小径Di i5齿形误差Fa6齿向误差F7分度误差Fp 注:表中分度误差为测出的齿距累积误差Fp消除花键偏心量后的结果,花键量规的齿距累积误差是在花键偏心为零的情况下(即分度误差)。2J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 测量条件:温度:(2 01);相对湿度不大于7 0%。6.1.2 实验室内应无影响测量准确度的灰尘、噪音、振动和磁场。6.2 校准项目及校准用标准器表2所列测量仪器可以作为校准用的测量标准,用于测量花键量规
11、的一个或几个参数。表2 校准项目及校准用标准器校准用标准器校准项目杠杆千分尺、量块、三针塞规齿厚测长仪、标准环规、三针环规齿槽宽、塞规大径、偶数齿花键环规小径坐标测量机塞规齿厚、环规齿槽宽、塞规大径、偶数齿花键环规小径、奇数齿花键环规小径齿轮测量中心齿形误差,齿向误差,分度误差 注:允许使用满足不确定度要求的其他标准器。7 校准项目和校准方法校准前应确认无影响校准正确实施和校准结果的外观缺陷。7.1 塞规齿厚7.1.1 塞规齿厚的校准必须对所有键齿进行测量,且在花键有效长度上至少两个截面上测量。7.1.2 通常情况下允许先把齿厚转换成跨棒距,而直接校准跨棒距尺寸。偶数齿齿厚的计算见公式(1),
12、奇数齿齿厚的计算见公式(2)。7.1.3 用三针(或测球)、杠杆千分尺校准跨棒距MR e尺寸,如图3所示。校准前需将杠杆千分尺的指示表用量块对零,量块尺寸等于跨棒距理论值组。三针(或测球)的计算和选取参照附录C,跨棒距的计算示例参见附录D。偶数齿齿厚的计算见公式(1):S=DZ+i n vc o s-1DbMR e-DR e -i n vD-DR eDb(1)奇数齿齿厚的计算见公式(2):S=DZ+i n vc o s-1Dbc o s9 0 ZMR e-DR e-i n vD-DR eDb(2)式中:S 齿厚,mm;Z 齿数;D 分度圆直径,mm;3J J F1 5 5 72 0 1 6市场
13、监管总局市场监管总局Db 基圆直径,mm;D 压力角,();DR e 量棒直径,mm;MR e 跨棒距,mm。(a)偶数齿花键塞规齿厚的测量(b)奇数齿花键塞规齿厚的测量图3 花键塞规齿厚的测量7.2 塞规大径7.2.1 综合花键塞规的大径应在花键有效长度上、下端两个截面进行测量,且成9 0 两个直径方向共4个位置上进行测量。非全齿止端花键塞规应在花键有效长度上、下端两个截面进行测量。7.2.2 偶数齿花键塞规大径两点测量,如图4所示,用外径千分尺直接测量。图4 偶数齿花键塞规大径的测量7.2.3 奇数齿花键塞规大径测量以量棒半径结合跨棒距尺寸检测,经计算得出,如图5所示,奇数齿花键塞规大径的
14、计算见公式(3)。用外径千分尺测出A值,通过下式计算出花键塞规大径。De e m a x=2A-0.5(MR e-DR e)c o s9 0 Z+DR e2(3)式中:De e m a x 奇数齿花键塞规大径,mm;MR e 跨棒距,mm;DR e 量棒直径,mm;Z 齿数。4J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局图5 奇数齿花键塞规大径的测量7.3 环规齿槽宽7.3.1 齿槽宽的校准必须对所有齿槽进行测量。7.3.2 通常情况下允许先把齿槽宽转换成棒间距,而直接校准棒间距尺寸,偶数齿齿槽宽的计算见公式(4),奇数齿齿槽宽的计算见公式(5)。7.3.3 在测长仪上直接测
15、量。将测球安装于测钩上,先测量标准环规值,作为基准数,取下标准环规,换上花键环规进行测量,调整测长仪工作台找到其示值转折点后,读出棒间距MR i,齿槽宽E由公式(4)、公式(5)计算得出。偶数齿齿槽宽的计算见公式(4):E=Di n vc o s-1DbMR i+DR i -i n vD+DR iDb(4)奇数齿齿槽宽的计算见公式(5):E=Di n vc o s-1Dbc o s9 0 ZMR i+DR i-i n vD+DR iDb(5)式中:E 齿槽宽,mm;Z 齿数;D 分度圆直径,mm;Db 基圆直径,mm;D 压力角,();DR i 量棒直径,mm;MR i 棒间距,mm。7.4
16、环规小径7.4.1 综合花键环规的小径至少要在垂直于轴线的两个截面上,且成9 0 两个直径方向共4个位置上进行测量。非全齿花键环规的小径至少要在一个截面的对径方向上测量。7.4.2 偶数齿花键环规小径于测长仪上测量,将测球安装于测钩上,先测量标准环规值,作为基准数,取下标准环规,换上花键环规进行测量,调整测长仪工作台找到其示值转折点后,读出花键环规小径的实际尺寸。5J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局7.4.3 奇数齿花键环规小径采用三坐标测量机在环规的不同齿顶处均匀分布采集1 0点以上数据(当齿数不足1 0个齿时,在每个齿顶处采集数据)再拟合出齿顶圆即为环规小径数值
17、。7.5 齿形误差7.5.1 测量位置的确定齿形误差应在花键有效长度中部对花键量规沿圆周均布的不少于四个齿的左、右侧齿面进行测量。对于花键有效长度大于4 0mm的花键量规,应至少测量上、中、下三个截面,上、下截面各距上、下端面约1 5%花键有效长度。7.5.2 测头的选用在确保不发生干涉的情况下,宜选择直径较大的测头。7.5.3 评定范围花键塞规齿形误差在渐开线起始圆直径最大值与大径之间(不包括倒棱)评定,花键环规齿形误差在渐开线终止圆直径最小值与小径之间(不包括倒棱)评定。7.5.4 测量方法齿形误差测量原理见图6。测量时,将花键量规安装在齿轮测量中心上(花键塞规装在两顶尖间,花键环规固定于
18、仪器基座上找正中心),以被测花键量规回转轴线为基准,通过测角装置(如圆光栅、分度装置)、测长装置(如长光栅、激光、刻尺)和测微系统,对花键量规的角位移和渐开线展开长度进行测量。通过数据采集和处理系统,将被测齿形的实际坐标位置与理论坐标位置进行比较,由记录和打印系统输出测量参数及偏差曲线,按偏差定义计算出Fa。图6 齿形误差测量原理图1被测花键量规;2测角装置;3测长装置;4数据处理系统;5输出设备7.6 齿向误差7.6.1 测量位置的确定齿向误差应在齿宽中部分度圆附近,对花键量规沿圆周均布的不少于四个齿的左、右侧齿面进行测量。6J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局7.
19、6.2 测量方向应在花键量规的横截面基圆切线方向测量。7.6.3 测量方法齿向误差测量原理见图7。测量时,以被测花键量规回转轴线为基准,通过测长装置(如长光栅、激光)和测微系统,测量齿向的实际坐标位置,将其与理论坐标位置进行比较,记录系统绘出齿向偏差曲线,按偏差定义取得F。图7 齿向误差测量原理图1被测花键量规;2测角装置;3测头;4测长装置7.7 分度误差7.7.1 测量位置的确定分度误差应在花键量规中截面的分度圆上对左、右齿面进行测量。7.7.2 测头的选用在确保不发生干涉的情况下,宜选择直径较大的测头。7.7.3 测量方法分度误差测量原理见图8。测量时,以被测花键量规回转轴线为基准,测头
20、的径向位置在齿高中部与齿面接触,应保证定位系统径向和切向定位的重复性。圆分度装置(圆光栅、分度盘等)对被测花键量规按理论齿距角进行分度,由测头读数系统得到测得值(圆周方向的角度值或线值),按偏差定义进行处理,求得齿距累积误差Fp。分度误差的确定见附录E。7J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局图8 分度误差测量原理图1测头读数系统;2测头;3被测花键量规;4分度装置8 校准结果表达校准证书应符合J J F1 0 7 12 0 1 0中5.1 2的要求。校准证书中的校准结果及其测量不确定度部分按7中给出的校准项出具相关计量特性的数据及齿厚或齿槽宽、齿形误差、齿向误差和分度
21、误差的校准结果,并必须明确哪些参数是测量的,哪些参数是引用的。如果用了引用数据,必须给出引用数据的来源。齿厚或齿槽宽、齿形误差、齿向误差和分度误差的校准结果应注明测量不确定度。校准证书内容,可参考附录G。9 复校时间间隔花键量规的所有者应根据使用频次、使用条件和磨损情况自行确定复校时间间隔。8J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局附录A圆柱直齿渐开线花键量规的型式圆柱直齿渐开线花键量规型式见图A.1图A.6(引自G B/T5 1 0 62 0 1 2)。图A.1 综合通端环规a量针直径;b棒间距;c环规长度图A.2 非全齿通端环规a量针直径;b棒间距;c环规长度;d齿侧
22、减薄(4处)图A.3 综合止端环规a量针直径;b棒间距;c环规长度9J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局图A.4 非全齿止端环规a量针直径;b棒间距;c环规长度;d齿侧减薄(4处)图A.5 综合通端塞规、综合止端塞规a塞规花键长度;b量针直径;c跨棒距图A.6 非全齿通端塞规、非全齿止端塞规a塞规花键长度;b量针直径;c跨棒距;d齿侧减薄(4处)01J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局附录B花键量规尺寸公差与单项公差B.1 花键量规尺寸公差见表B.1。表B.1 花键量规尺寸公差(参见G B5 1 0 62 0 1 2)花键量规名称代 号大径公
23、差小径公差齿厚或齿槽宽公差综合通端环规ThK7H/2非全齿通端环规TF hK7H/2综合止端环规ZhJ S8H/2非全齿止端环规ZF hJ S8H/2综合通端塞规Tsj s8H/2非全齿通端塞规TF sj s8H/2综合止端塞规Zsj s8H/2非全齿止端塞规ZF sj s8H/2B.2 花键量规单项公差见表B.2。表B.2 花键量规单项公差分度圆直径Dmm齿形公差Fam齿距累积公差Fp(分度公差)m齿向公差F/m量规测量部分长度至2 5mm量规测量部分长度大于2 5mm新量规磨损极限新量规磨损极限新量规磨损极限新量规磨损极限1D1 0 057.557.534.557.51 0 0D1 5 0
24、57.581 234.557.51 5 0D1 8 057.51 01 557.5 注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。11J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局附录C测量齿厚(或齿槽宽)时所用的三针(或测球)的推荐尺寸计算C.1 三针(或测球)直径的计算示例C.1.1 I N T3 0 z 2 m3 0 p 6 H用的花键塞规测量时所用三针(或测球)的计算,见图C.1。图C.1 塞规测量用三针(或测球)直径的计算C E=Pb-(Sc o sD+Dbi n vD)B A=Dbt a nD2B O=Dbt a nD+i n vD+C EDb2DR e=2(B O-B
25、 A)=Dbt a nD+i n vD+Pb-(Sc o sD+Dbi n vD)Db-t a n 3 0=m zc o s 3 0 t a n0.5 2 36+0.0 5 37 5+2 c o s 3 0 -(3.1 4 2c o s 3 0 +2 3 0c o s 3 0 i n v 3 0)2 3 0c o s 3 0-t a n 3 0=3.7 4 42式中:Pb 基节,mm。在优先数系R 4 0中取最接近的偏大数值,即选取三针(或测球)直 径DR e=21J J F1 5 5 72 0 1 6市场监管总局市场监管总局3.6 6 6mm。C.1.2 E X T2 4 z 2.5 m3
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