JJF 1545-2015 圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 4 52 0 1 5圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT e s t e r s f o rM e a s u r i n gR a c e w a yD i a m e t e ra n dA n g l eo fT a p e r e dR o l l e rB e a r i n gR i n g 2 0 1 5-0 8-2 4发布2 0 1 6-0 2-2 4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锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rT e s t e r s f o rM e a s u r i n gR a c e w a yD i a m e t e ra n dA n g l eo fT a p e r e dR o l l e rB e a r i n gR i n gJ J F1 5 4 52 0 1 5代替J J G8 8 61 9 9 5 归 口 单 位:全国几何量工程参量计量技术委员会 主要起草单位:山东省计量科学研究院河北省计量监督检测院 参加起草单位:烟台轴承仪器有限公司洛阳L Y C轴承有限公司厦门市计量检定测试院 本规范委托全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:刘大忠(山东省计量科学研究院)赵东升(山东省计量科学研究院)王少平(河北省计量监督检测院)于志善(山东省计量科学研究院)参加起草人:徐 琪(烟台轴承仪器有限公司)庞华奇(洛阳L Y C轴承有限公司)邓水发(厦门市计量检定测试院)J J F1 5 4 52 0 1 5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 概述(1)4 计量特性(2)4.1 表面粗糙度(2)4.2 传动杠杆砧面的平面度(2)4.3 工作台工作面的平面度(2)4.4 三个端面定位支点的高度差(2)4.5 指示仪示值误差(2)4.6 测力及测力变化(2)4.7 示值变动性(2)4.8 示值误差(2)5 校准条件(2)5.1 环境条件(2)5.2 测量标准及设备(3)6 校准项目和校准方法(3)6.1 校准项目(3)6.2 校准方法(3)7 校准结果表达(5)8 复校时间间隔(5)附录A 滚道直径、角度测量仪示值误差的测量结果不确定度评定(6)附录B 校准证书内页信息及格式(9)J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局引 言 J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 1 3 02 0 0 5 几何量测量设备校准中的不确定度评定指南、J J F1 0 9 42 0 0 2 测量仪器特性评定,共同构成支撑本校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为修订,代替J J G8 8 61 9 9 5 圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪。与J J G8 8 61 9 9 5相比,除编辑性修改外,主要技术变化如下:依据J J G6 32 0 0 7 刀口形直尺,取消了0级和1级的要求。依据J J G1 1 82 0 1 0 扭簧比较仪的检定方法,将原规程示值变动性中“测量次数不少于1 0次”修改为“测量次数为5次”。对示值变动性统一要求为0.5m。将校准示值误差的标准器改为配对直径规。增加了校准证书内页格式内容。本规范的历次版本发布情况为:J J G8 8 61 9 9 5。J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪校准规范1 范围本规范适用于分度值为0.5m和1m,测量范围上限至5 0 0mm的圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G3 9 机械式比较仪J J G1 1 8 扭簧比较仪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 概述圆锥滚子轴承套圈滚道直径、角度测量仪(以下简称滚道直径、角度测量仪)是以比较法测量圆锥滚子轴承内(或外)套圈滚道直径、滚道素线对基准端面的倾斜度的仪器。常见仪器结构见图1和图2。图1 内圈滚道直径、角度测量仪1工作台;2固定支点;3端面定位支点;4内圈;5直径测头;6指示仪;7传动杠杆;8角度测头;9测力调整手轮图2 外圈滚道直径、角度测量仪1工作台;2端面定位支点;3装卸扳手;4外圈;5指示仪;6角度测头;7直径测头;8测力调整手轮1J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局4 计量特性4.1 表面粗糙度测头的表面粗糙度一般不大于R a0.1m;工作台表面粗糙度一般不大于R a0.8m。4.2 传动杠杆砧面的平面度传动杠杆砧面的平面度一般不大于3m。4.3 工作台工作面的平面度工作台直径小于等于3 0 0mm的,平面度一般不大于0.0 3mm;工作台直径大于3 0 0mm的,平面度一般不大于0.0 5mm。4.4 三个端面定位支点的高度差三个端面定位支点的高度差一般不大于0.1mm。4.5 指示仪示值误差指示仪一般用机械式比较仪和扭簧比较仪,示值误差一般不超过0.5m。4.6 测力及测力变化直径测头的测力在(21 0)N范围内,并可调整。角度测头的测力一般为直径测头测力的1/3。测力变化,对于直径测头和角度测头一般均不大于1N。4.7 示值变动性示值变动性一般不大于0.5m。4.8 示值误差用直径测头测量和角度测头测量,滚道直径、角度测量仪的示值误差一般不超过表1的要求(角度以线值标示)。表1 示值最大允许误差测量范围/mm最大允许误差/m内圈内径D6 51.06 5D1 8 01.5外圈外径D1 4 01.01 4 0D2 8 02.02 8 0D5 0 02.0注:校准不进行符合性判定,本规范给出的计量特性仅供参考。5 校准条件5.1 环境条件5.1.1 温度条件:校准室内温度应为(2 05),温度变化不大于1/h,被校仪器和校准用设备在室内温度平衡时间不少于4h。2J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局5.1.2 相对湿度:校准室内的相对湿度一般不大于7 0%。5.2 测量标准及设备校准用设备及技术要求见表2,配对直径规和标准套圈的计量特性见表3。表2 校准项目和校准用设备序号校准项目设备名称及技术要求1表面粗糙度表面粗糙度比较样块MP E:+1 2%-1 7%2传动杠杆砧面的平面度刀口形直尺MP E V:1m3工作台工作面的平面度刀口形直尺MP E V:2m、塞尺MP E:0.0 0 5mm4三个端面定位支点的高度差高度卡尺MP E:0.0 3mm5指示仪示值误差符合相关国家计量技术规范的要求6测力及测力变化分度值不大于0.2N的测力计7示值变动性标准套圈8示值误差配对直径规、标准套圈表3 配对直径规和标准套圈的计量特性单位:m仪器最大允许误差配对直径规标准套圈直径差范围直径差测量不确定度U(k=2)角度差范围角度差测量不确定度U1.01.52.01 04 00.30.50.552 00.30.50.56 校准项目和校准方法6.1 校准项目校准项目见表2。6.2 校准方法首先通过观察与试验的方法,确认滚道直径、角度测量仪能正常工作,无影响使用和校准的故障和缺陷。6.2.1 表面粗糙度测头和工作台测量面的表面粗糙度用表面粗糙度比较样块进行比较测量。表面粗糙度样块和被校测量面的加工方法应相同,表面粗糙度样块的材料、形状、表面色泽等也应尽可能与被校表面一致。目视和触摸被校测量面和表面粗糙度比较样块工作面加工痕迹深浅,以最接近被校测量面的相应表面粗糙度比较样块的标称值作为校准值。6.2.2 传动杠杆砧面的平面度用刀口形直尺在工作面径向间隔1 2 0 的三个位置上以光隙法测量。以最大光隙量3J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局作为测量结果。6.2.3 工作台工作面的平面度将刀口形直尺放置在工作台被测截面上,在刀口形直尺与工作面之间用塞尺试塞,刚通不过的尺片厚度即为该方向上的直线度。如果三个方向均为凹或均为凸,则取最大值为工作面的平面度;否则,则取凹凸最大值之和为工作面的平面度。被测截面应在靠近三个端面定位支点的固定螺钉孔的直径方向上,见图3。图3 各方向直线度测量位置示意图6.2.4 三个端面定位支点的高度差用高度卡尺分别测量三个端面定位支点相对于工作台工作面的高度,其最大差值即为高度差。6.2.5 指示仪示值误差滚道直径、角度测量仪上的机械式比较仪和扭簧比较仪分别依据J J G3 9 机械式比较仪和J J G1 1 8 扭簧比较仪进行检定,检定合格方可使用。6.2.6 测力及测力变化用标准套圈调整好滚道直径、角度测量仪,使其处于测试状态,调整两指示仪示值于零位,取下标准套圈,用测力计工作端扳动直径(或角度)测头,当指示仪指零时,测力计的读数即为直径(或角度)测头的测力。调整测力调整手轮,使其测力大致为中间值,用测力计工作端扳动直径(或角度)测头,记下指示仪指针处于-2 0和+2 0分度附近时测力计的读数,两次读数的差值即为该测头的测力变化值。6.2.7 示值变动性用标准套圈调整好滚道直径、角度测量仪,使其处于测试状态,对该标准套圈的同一部位测量5次,最大值与最小值之差即为其示值变动性。6.2.8 示值误差用配对直径规对滚道直径、角度测量仪的直径测头示值误差进行校准,用配对标准4J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局套圈对滚道直径、角度测量仪的角度测头示值误差进行校准。6.2.8.1 直径测头示值误差的校准校准时,先将较小尺寸的直径规(实际值为D0,mm)放置在被校测量仪的定位支点上,转动直径规,使其测定点与直径测头相重合,并将指示仪示值调整至零位。然后换上较大尺寸(实际值为DL,mm)的直径规,读取指示仪的示值D1(mm),按公式(1)计算正向示值误差D(+)(mm)。D(+)=D1-D(1)式中:D=DL-D0再用较大尺寸(实际值为DL)的直径规,将指示仪示值调至零位,然后换上较小尺寸的直径规,读取指示仪的示值D2,按公式(2)计算负向示值误差D(-)。D(-)=D2+D(2)6.2.8.2 角度测头示值误差的校准校准时,先将较小尺寸的标准套圈(实际值为0)放置在被校测量仪的定位支点上,转动标准套圈,使其测定点与角度测头相重合,并将指示仪示值调整至零位。然后换上较大尺寸(实际值为L,mm)的标准套圈,读取指示仪的示值1(mm),按公式(3)计算正向示值误差(+)(mm)。(+)=1-(3)式中:=L-0再将指示仪示值调至零位,然后换上较小尺寸的标准套圈,读取指示仪的示值2(mm),按公式(4)计算负向示值误差(-)(mm)。(-)=2+(4)上述测量,均重复3次,取其平均值作为相应的示值误差。7 校准结果表达经过校准的仪器出具校准证书,校准证书内页信息及格式见附录B。8 复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用保养情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔,建议不超过1年。5J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局附录A滚道直径、角度测量仪示值误差的测量结果不确定度评定由于滚道直径、角度测量仪直径测头正向、负向及角度测头正向、负向示值误差的不确定度影响因素基本相同,仅以直径测头正向示值误差为例进行评定。A.1 校准任务用一对直径规配对校准测量范围为(1 4 02 8 0)mm滚道直径、角度测量仪直径测头的正向示值误差。A.2 原理、方法和条件A.2.1 测量原理接触式,直接法,比较测量。A.2.2 测量方法校准时,先将标有下限值D0的标准器放置在被检测量仪的定位支点上,转动标准器,使其测定点与直径测头相接触,调整指示计示值于零位,换入标有上限值DL的标准器,并记取在其测定点上的读数D1。正向示值误差:D(+)=D1-DD=DL-D0A.2.3 测量条件 环境温度(2 05),温度变化不应超过1/h,环境相对湿度7 5%;受校仪器和校准工具温度平衡时间不少于4h。A.3 测量模型由测量原理和方法,得到测量模型:D(+)=D1-D(A.1)式中:D(+)测量仪正向范围的示值误差,mm;D1 测量仪的读数值,mm;D 配对直径规直径差DL-D0,mm。A.4 不确定度传播率u2c(D)=c21u2(D1)+c22u2(D)(A.2)式中,灵敏系数c1=1;c2=-1A.5 测量不确定度来源及说明见表A.1。表A.1 测量不确定度来源及说明序号不确定度来源说 明1测量重复性A类不确定度分量2配对标准器的尺寸差配对直径规的尺寸差的测量不确定度6J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局表A.1(续)序号不确定度来源说 明3温度影响实验室温度对2 0C的偏离引入的不确定度4安装定位误差每次测量前对标准器的安装定位引入的测量不确定度5仪器的示值变动性由被测仪器的示值变动性引入的测量不确定度A.6 标准不确定度评定A.6.1 由测量重复性引入的标准不确定度分量u1在各种条件均不改变的情况下,在短时间内对直径差为3 7m的配对直径规进行重复性实 验,共 测 量1 0次(即n=1 0)。实 验 数 据 为(单 位:m):3 6.5,3 6.5,3 7.0,3 7.0,3 6.5,3 6.5,3 6.5,3 7.0,3 7.0,3 7.0,由贝塞尔公式计算得到s(xi)=ni=1(xi-x-)2n-1=0.2 6m因取三次测量平均值作为测量结果,故u1=0.2 6m/3=0.1 5mA.6.2 由配对直径规的尺寸差引入的标准不确定度分量u2按照规范要求,所用配对直径规直径差的测量不确定度为0.5m,k=2,则:u2=0.5m/2=0.2 5m。A.6.3 由温度引入的标准不确定度分量u3在测量前,被校仪器和标准器进行了充分的恒温,所用方法为比较测量,故由温度偏离造成的测量误差仅与两标准器的尺寸差相关,计算公式为:T=1 1.51 0-6-1tD取最大尺寸差4 0m和最大温度差5,代入上式计算得:T=1 1.51 0-6-154 0m=0.0 0 2m由此可见,由温度偏离造成的测量不确定度非常小,可忽略不计。A.6.4 由安装定位误差引入的标准不确定度分量u4安装定位误差是由于两标准器存在微小的尺寸差,在分别定位时,会产生一个在标准器切向上(与测头方向垂直)的微小偏移而引入的安装误差。其计算公式为:=Dm i n-D2m i n-D2取较小标准器尺寸1 0 0mm(此时产生的偏移较大)和最大尺寸差4 0m,代入上式得:=1 0 0mm-1 0 02-0.0 42mm=0.0 0 8m由此可知,由安装定位误差引起的测量不确定度非常小,可忽略不计。A.6.5 由仪器的示值变动性引入的标准不确定度分量u5根据示值变动性要求计算的单次测量标准偏差为0.5m/2.3 3=0.2 1 5m,按规范要求进行三次测量,其不确定度为0.2 1 5m/30.1 2m。7J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局A.7 合成标准不确定度A.7.1 主要标准不确定度汇总表测量不确定度分量及计算结果见表A.2。表A.2 标准不确定度一览表序号影响测量不确定的来源标准不确定度分量代号ui评定类型对测量结果影响的变化限/m标准不确定度分量ui/m1重复性u1A0.1 50.1 52配对标准器u2B0.2 50.2 53温度u3B可忽略4安装定位u4B可忽略5示值变动性u5B0.1 20.1 2合成标准不确定度:uc0.3 2扩展不确定度(k=2):U0.6A.7.2 合成标准不确定度计算由于参与计算的各项标准不确定度分量之间不相关,则合成标准不确定度为:uc=u21+u22+u25=0.1 52+0.2 52+0.1 22m0.3 2m(A.3)A.8 扩展不确定度计算包含因子k=2,则扩展不确定度U:U=k uc=20.3 2m0.6m8J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局附录B校准证书内页信息及格式B.1 校准证书至少包括以下信息:a)标题“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准);d)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性应用有关时,应说明被校对象的接受日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。B.2 推荐的校准证书内页格式见表B.1。表B.1 校准证书内页格式证书编号:校准环境条件温 度:相对湿度:%地 点:其 他:序号校准项目校准值1示值变动性2示值误差D(+)D(-)(+)(-)示值误差的测量不确定度:校准员:核验员:J J F1 5 4 52 0 1 5市场监管总局市场监管总局