1.百分表的结构
百分表是一种应用最广的机械量仪,如图3-41所示。从图3-41可以看到,当切有齿条的测量杆5上下移动时,带动与齿条相啮合的小齿轮1转动,此时与小齿轮固定在同一轴的大齿轮也跟着转动。
图3-41 百分表
1—小齿轮 2、7—大齿轮 3—中齿轮 4—弹簧 5—测量杆 6—指针 8—游丝
通过大齿轮即可带动中齿轮3及与中齿轮固定在同一轴上的指针6。这样通过齿轮传动系统就可将测量杆的微小位移放大变为指针的偏转,并由指针在刻度盘上指出相应的数值。
为了消除由齿轮传动系统中齿侧间隙引起的测量误差,在百分表内装有游丝,由游丝发生的转矩作用在大齿轮7上,大齿轮7也和中齿轮啮合,这样可以保证齿轮在正反转时都在齿的同一侧面啮合,因而可消除齿侧间隙的影响。大齿轮7的轴上装有小指针,以显示大指针的转数。
百分表的示值范围通常有0~3mm、0~5mm和0~10mm三种。
百分表的测量杆移动1mm,通过齿轮传动系统,使大指针沿着刻度盘转过一圈。刻度盘沿圆周刻有100个刻度,当指针转过一格时,表示所测量的尺寸变化为1/100mm=0.01mm,所以百分表的分度值为0.01mm。
2.百分表的使用
检查测量前应该检查表盘玻璃是否破裂或脱落,测量头、测量杆、套筒等是否有碰伤或锈蚀,指针有无松动现象,指针的转动是否平稳等。
测量时应使测量杆与零件被测表面垂直。测量圆柱面的直径时,测量杆的中心线要通过被测量圆柱面的轴线。测量头开始与被测量表面接触时,为保持一定的初始量测力,应该使测量杆压缩0.3~1mm,以免当偏差为负时,得不到测量数据。
测量时应轻提测量杆,移动工件至测量头下面(或将测量头移至工件上),再缓慢放下与被测表面接触。不能急于放下测量杆,否则易造成测量误差。不准将工件强行推至测量头下,以免损坏量仪。
使用百分表座及专用夹具,可对长度尺寸进行相对测量。测量前先用标准件或量块校对百分表和转动表圈,使表盘的零刻度线对准指针,然后再测量工件,从表中读出工件尺寸相对标准件或量块的偏差,从而确定工件尺寸。
使用百分表及相应附件还可用来测量工件的直线度、平面度及平行度等误差,以及在机床上或者其他专用装置上测量工件的各种跳动误差等。
3.内径百分表
内径百分表由百分表和专用表架组成,用于测量孔的直径和形状误差,特别适宜于深孔的测量。
内径百分表的构造如图3-42所示,百分表的测量杆与传动杆始终接触,弹簧是控制测量力的,并经过传动杆、杠杆向外顶住活动测头。测量时,活动测头的移动使杠杆回转,通过传动杆推动百分表的测量杆,使百分表指针回转。由于杠杆是等臂的,百分表测量杆、传动杆及活动测头三者的移动量是相同的,所以,活动测头的移动量可以在百分表上读出来。
图3-42 内径百分表
内径百分表使用时的注意事项:
1)测量前必须根据被测工件尺寸,选用相应尺寸的测头,安装在内径百分表上。
2)使用前应调整百分表的零位。根据工件被测尺寸,选择相应精度标准环规或用量块及量块附件的组合体来调整内径百分表的零位。调整时表针应压缩1mm左右,表针指向正上方为宜。
3)调整及测量中,内径百分表的测头应与环规及被测孔径轴线垂直,即在径向找最大值,在轴向找最小值。
4)测量槽宽时,在径向及轴向均找其最小值。
5)具有定心器的内径百分表,在测量内孔时,只要将其按孔的轴线方向来回摆动,其最小值即为孔的直径。
4.杠杆百分表
杠杆百分表是把杠杆测头的位移(杠杆的摆动),通过机械传动系统转变为指针在表盘上的偏转。杠杆百分表表盘圆周上有均匀的刻度,分度值为0.01mm,示值一般为±0.4mm。(www.xing528.com)
杠杆百分表的外形和传动原理如图3-43所示。它是由杠杆和齿轮传动机构组成杆测头位移时,带动扇形齿轮绕其轴摆动,使与其啮合的齿轮转动,从而带动与齿轮同指针偏转。当杠杆测头的位移为0.01mm时,杠杆齿轮传动机构使指针正好偏转一格。
图3-43 杠杆百分表
1—齿轮 2—游丝 3—指针 4—扇形齿轮 5—杠杆测头
杠杆百分表体积较小,杠杆测头的位移方向可以改变,因而在校正工件和测量工件时都很方便。尤其是对小孔的测量和在机床上校正零件时,由于空间限制,百分表放不进去或测量杆无法垂直于工件被测表面,使用杠杆百分表则十分方便。
5.千分表
千分表的用途、结构形式及工作原理与百分表相似,但千分表的传动机构中齿轮传动的级数要比百分表多,因而放大比更大,分度值更小,测量精度也更高,可用于较高精度的测量。千分表的分度值为0.001mm,其示值范围为0~1mm。示值误差在工作行程范围内不大于5μm,在任意0.2mm范围内不大于3μm,示值变化不大于0.3μm。
6.杠杆齿轮比较仪
它是将测量杆的直线位移,通过杠杆齿轮传动系统变为指针在表盘上的角位移。表盘上有不满一周的均匀刻度。图3-44所示为杠杆齿轮比较仪的外形和传动示意图。
当测量杆移动时,使杠杆绕轴转动,并通过杠杆短臂R4和长臂R3将位移放大,同时扇形齿轮带动与其啮合的小齿轮转动,这时小齿轮分度圆半径R2与指针长度R1又起放大作用,使指针在标尺上指示出相应测量杆的位移值。
7.扭簧比较仪
扭簧比较仪是利用扭簧作为传动放大机构,将测量杆的直线位移转变为指针的角位移,图3-45所示为它的外形与传动原理示意图。
图3-44 杠杆齿轮比较仪
图3-45 扭簧比较仪
a)外形 b)传动原理
1—指针 2—灵敏弹簧片 3—弹性杠杆 4—测量杆
灵敏弹簧片2是截面为长方形的扭曲金属带,一半向左,一半向右,扭曲成麻花状,其一端被固定在可调整的弓形架上,另一端则固定在弹性杠杆3上。当测量杆4有微小升降位移时。使弹性杠杆3动作而拉动灵敏弹簧片2,从而使固定在灵敏弹簧片中部的指针1偏转一个角度,其大小与弹簧片伸长成比例,在标尺上指示出相应的测量杆4的位移值。
扭簧比较仪的结构简单,它的内部没有相互摩擦的零件,灵敏度极高,可用作精密测量。
8.使用指示表的注意事项
1)指示表移动要轻缓,距离不要太大,测量杆与被测表面的相对位置要正确,提压测量杆的次数不要过多,距离不要过大,以免损坏机件及加剧零件磨损。
2)测量时不能超量程使用,以免损坏指示表内部零件。
3)应避免剧烈振动和碰撞,不要使测量头突然撞击在被测表面上,以防测量杆弯曲变形,更不能敲打指示表的任何部位。
4)指示表表架要放稳,以免指示表落地摔坏。使用磁性指示表座时要注意指示表座的旋钮位置。
5)指示表体不得猛烈振动,被测表面不能太粗糙,以免齿轮等运动部件损坏。
6)严防水、油、灰尘等进入指示表内,不要随便拆卸指示表的后盖。百分表使用完毕,要擦净放回盒内,使测量杆处于自由状态,以免指示表内弹簧失效。
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