滚轮法测量大直径的探讨

测滚珠的直径实验报告
测量滚珠的直径，掌握测量工具的使用方法和技巧。

实验器材：
测量卡尺、滚珠。

实验原理：
用测量卡尺可以快速准确地测量直径，将测量卡尺的两脚分别放在滚珠两侧的最宽处，读取卡尺上的刻度值，即可得到滚珠的直径。

实验步骤：
1.准备实验器材：测量卡尺、滚珠。

2.用手将滚珠固定，使其不移动。

3.将测量卡尺的两脚分别放在滚珠两侧的最宽处。

4.读取卡尺上的刻度值。

5.重复多次测量，取平均值。

实验结果：
经过多次测量，得到滚珠的直径为5.05mm，误差范围在0.01mm以内。

实验结论：
通过本次实验，掌握了测量滚珠直径的方法和技巧，同时也发现了测量卡尺的使用与读数的注意事项。

测量结果较为准确，滚珠的直径符合生产标准，验证了滚珠加工质量的优良。

大直径多滚压轮测量光栅数据采集系统设计徐正红,金施群(合肥工业大学仪器仪表学院,安徽合肥　230022)　[收稿日期]2004-09-07　[基金项目]国防军工计量十五重点科研项目,编号为60104208　[作者简介]徐正红(1976-),男,安徽望江人,工程师,合肥工业大学在读研究生,从事计量测试工作。

[摘　要]文章简要介绍了大直径多滚压轮测量法的基本原理和虚拟仪器技术的特点,详细阐述了利用LabV IEW 调用动态链接库机制构建光栅数据采集系统的过程,实践表明这是LabV IEW 与其它Windows 应用程序之间实现数据共享的一条很好的途径。

[关键词]虚拟仪器;LabV IEW ;动态链接库;光栅;数据采集[中图分类号]TB 92 [文献标识码]B [文章编号]1002-1183(2005)02-0010-03Design of raster data acquisition system for large diametermeasurement with multiple rolling 2wheel methodXU Zheng 2hong ,J IN Shi 2qun(School of Instrumentation ,Hefei University of Technology ,Hefei 230022,China )Abstract :The Basic principle of large diameter measurement with multiple rolling 2wheel method and the conception of virtual instrument are briefly introduced.The raster data acquisition system is constructed by running DLL in LabV IEW.Practice proves that it is a quite effective means to realize data share between LabV IEW and other Windows application programs.K ey w ords :virtual instrument ;LabV IEW ;DLL (Dynamic Link Libraries );raster ;data acquisition1　大直径多滚压轮测量方法和虚拟仪器技术在几何量测量领域,大直径高准确度测量方法一直是一个技术难题,长期以来,国内外学者对大直径测量进行了大量的研究,但是始终没有理想的方法和仪器出现,使其成为提高重大装备制造精度的瓶颈。

长度测量方法合集
长度测量方法的集合主要包括以下几种：
1.累积法：适用于测量微小的长度，如纸张的厚度或细金属丝的直径。

累积法的思
想是将多个相同尺寸的微小量累加起来，然后用这些累积起来的尺寸除以数量，得到单个微小量的平均长度。

例如，测量一张纸的厚度，可以将100张同样大小的纸叠在一起，然后除以100，得到每张纸的平均厚度。

2.滚轮法：适用于测量较长的曲线或直线长度。

通过测量一个轮子的周长（或其他
几何形状的直径），然后在待测线路上滚动轮子，记录轮子转动的圈数，最终得到的轮子周长乘以圈数的结果就是线路的长度。

3.平移法：适用于测量某些特定形状的物体，如硬币或乒乓球的直径。

通过将这些
物体转移到刻度尺上来测量，然后使用三角板的直尺来辅助完成测量过程。

4.化曲为直法：适用于测量难以直接测量的曲线长度。

通过将曲线转化为直线，并
用刻度尺测量直线的长度，以此估算曲线的长度。

例如，测量地图上的铁路线长度，可以通过棉线法和累积法结合来测量。

5.截取法（化整为零）：适用于测量较大物体的较小部分，通过测量这部分来确定
整个物体的长度。

例如，测量池塘或道路的一部分，然后找到这段与整体之间的关系，以估算整体的长度。

6.替代法：适用于测量无法直接测量的物体长度。

可以使用与目标物体长度相等的
其他物体来进行替代性测量。

以上各种方法可以根据具体情况选择合适的方式进行长度测量。

滚轮法测量直径精度管理论文0引言大型机械设备，如水轮机、汽轮机、大型发电机组、大型轴承圈等，常需对其大直径进行高精度测量，以满足加工过程中对直径尺寸的控制。

大直径测量必须解决以小测大、在线测量等一系列特殊问题。

目前所采用的方法有：①用π尺进行测量，方法虽简单，但测量误差较大，精度很难提高。

②采用大型卡尺进行测量，卡尺若随被测直径的增大而增大将会出现很多难以克服的困难。

③电子卡尺测量精度虽然较高，但是测量范围仍然有限。

④座标机是一种较先进的测量方法，可是大型座标机价格十分昂贵，且不便在线测量。

⑤利用滚轮测量被测件的周长，然后算出其直径，此方法的优点在于被测工件的几何尺寸不受限制，能以小测大并可方便地进行在线测量，这也是几十年来，始终未被人们放弃的原因所在。

滚轮法从理论上讲是无原理误差的，但由于技术未臻完善，如没有解决好滚轮与被测工件接触点的滑失问题，给测量带来了误差，限制了其测量精度的提高。

如何解决滚轮与被测工件接触点的滑失问题，是完善此项技术的关键。

1滚轮法测量原理及提高精度的措施滚轮法测量大直径的原理如图1所示。

它是利用滚轮测量出被测工件的圆周长，利用圆周长和直径的函数关系,通过计算来求出被测件的直径即：D=L/π其中L为被测件周长，可以看出被测件的直径D其精度取决于被测件周长的测量，因此测量时，滚轮应以一定的压力与被测件接触，压紧力保证滚轮相对被测件作无滑动的纯滚动。

当被测件转动时，它与滚轮的传动关系为：nπd=NπDD=(n/N)d(1)式中：n为滚轮转数；N为被测件转数；d为滚轮直径；D为被测件直径滚轮法测量直径较好地解决了以小测大的问题，且方便于在线检测。

但前提条件是：被测件（以下称工件）与滚轮在转动的时候，它们之间应是无滑动的纯滚动，即没有滑失现象。

但是滑失现象一直是滚轮法测量大直径让人们所困扰的事情，也是较难解决的问题。

为此，我们在这种测量方法上采取了一些措施，以减小滑失的产生。

1.1解决被测件轴与滚轮轴在安装过程中的不平行问题被测工件与滚轮在安装过程中两者的轴应互相平行，如图2（a）所示。

大齿轮精度测量技术现状大齿轮作为机械传动系统的关键部件，在各种工业领域中广泛应用。

其传动效率、耐久性、稳定性和可靠性都与其精度密切相关。

因此，大齿轮精度的测量技术也变得越来越重要。

本文将介绍当前大齿轮精度测量技术的现状。

1. 传统大齿轮精度测量方法1.1 齿宽法齿宽法是直接测量大齿轮齿宽并计算齿距误差来确定齿轮精度的方法。

此方法通常使用指示器和针对性的测量装置来测量齿宽。

缺点是只能测量少数齿，难以反映大齿轮的整体误差。

1.2 滚动法滚动法是通过量测齿间间隙进行计算齿距误差，以评估大齿轮精度的方法。

其主要原理是将大齿轮与小齿轮连接，旋转大齿轮和小齿轮，并通过测定间隙来识别齿距误差。

传统方法的缺陷主要是运行不稳定，人为因素影响大，准确性较低，并且不能满足现代制造技术对精度、速度和效率的要求。

2.1 光学测量技术光学测量技术在大齿轮精度测量中的应用已经越来越受欢迎。

这些技术包括激光干涉仪、激光测距仪、光栅测量传感器和高速摄像机等。

激光干涉仪和激光测距仪是通过将激光束照射到齿轮表面来扫描和测量齿面上的规则性超过一个圆周。

光栅测量传感器依靠引导光束测量齿轮齿宽和向量。

高速摄像机可实时记录大齿轮的变形过程，精度高，但要求较高的光源、设备和技术。

数字测量技术是基于数字化技术的精度测量，常用的测量设备有3D扫描仪、CMM测量仪、光学投影仪等。

其中，3D扫描仪使用激光扫描技术来捕捉大型齿轮的表面数据，并将测得的数据点云转换为SGP文件进行精度检测和分析。

CMM测量仪是一种非接触式的量测装置，通过变形测量和控制大齿轮的运动来测量磨损和误差。

另外还可利用手持式或固定式激光扫描仪分别测量大齿轮的外形和齿形。

光学投影仪主要适用于大批量大齿轮检测，可通过快速、自动化、高精度的影像测量技术实现3D表面精度测量。

随着先进的制造技术的增长和使用，大齿轮精度测量技术也在不断改进和发展。

随着传感器技术的发展，人们可以利用多种类型的传感器采集和处理大量数据。

长度测量常见的几种特殊方法梨树四中/郑付和长度的测量是最基本的测量，日常生活中最常用的工具有钢卷尺、三角尺、直尺，而像游标卡尺、螺旋测微器较精密仪器并不常用。

当我们手边测量工具仅有直尺和三角尺时，而测量的对象却是不规则（或者非直线形）物体，用常规方法不能直接测出其长度，现举一些长度测量常见的特殊方法，有利于学生扩展视野，提高兴趣，活跃思维。

1．布线法：适用范围：这种方法适用于测量较短的曲线。

具体做法：把棉线的起点放在曲线的一端点处，让它顺着曲线弯曲，使棉线与曲线完全重合，在棉线上标出曲线另一端点的记号作为终点，然后把棉线拉直，用刻度尺量出棉线起点至终点间的距离，即为曲线长度。

实例：测圆形空碗的碗口边缘的长度、测地图上两点间的距离、硬币的周长、圆柱的周长、胸围、腰围等。

2．滚轮法：适用范围：这种方法适用于测量比较长的曲线。

具体做法：用一轮子，先测出其直径，后求出其周长，(用布线法测周长)，再将轮沿曲线滚动，记下滚动的圈数，最后将轮的周长与轮滚动的圈数相乘，所得的积就是曲线的长度。

实例：测操场跑道的长度、测一个椭圆形花坛的周长。

3．组合法：适用范围：这种方法适用于部分形状规则的物体，某些长度端点位置模糊，或不易确定。

具体做法：用刻度尺将不能直接测出的物体长度，借助于三角板或桌面将待测物体卡住，把不可直接测量的长度转移到刻度尺上，从而直接测出该长度。

如图所示（注意用三角板的直角边夹住物体，并与刻度尺垂直）。

实例：测硬币、球、圆柱的直径，圆锥的高、人的身高等。

4．累积法：适用范围：某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量。

具体做法：把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法,将小量变大量，不仅可以便于测量，而且还可以提高测量的准确程度,减小误差。

实例：测一张纸的厚度。

测100张纸的总厚度，除以100，就是一张纸的厚度。

测量细铜丝的直径，把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，除以圈数n，则细铜丝直径为L/n。

用滚动法圆注意事项用滚动法圆是一种常见的测量物体直径或长度的方法。

它的原理是利用滚动物体与被测物体之间的接触，通过计算滚动的圈数和滚动的距离来确定被测物体的尺寸。

在使用滚动法圆时，我们需要注意以下几个方面。

选择合适的滚动物体。

滚动物体应该具有光滑的表面，以减小滚动时与被测物体之间的摩擦力。

常见的滚动物体有圆柱形的滚珠、滚针等。

在选择滚动物体时，要考虑被测物体的表面特性和尺寸范围，以确保测量的准确性。

确定滚动的起点和终点。

滚动的起点应该与被测物体的一个固定点对齐，如一个边缘或一个标记点。

滚动的终点应该与起点相距一定距离，在滚动过程中保持平行，以确保测量的准确性。

然后，进行滚动的操作。

在滚动过程中，要保持滚动物体与被测物体之间的接触始终保持稳定。

可以使用手动滚动或机械装置来进行滚动操作。

在滚动的同时，要记录滚动的圈数和滚动的距离。

进行测量结果的计算。

根据滚动的圈数和滚动的距离，可以计算出被测物体的直径或长度。

计算时需要考虑滚动物体自身的尺寸，并根据实际情况进行修正。

如果需要高精度的测量结果，可以进行多次滚动并取平均值，以提高测量的准确性。

使用滚动法圆时需要注意以下几点。

首先，要保持滚动物体和被测物体的表面清洁，以减小摩擦力对测量结果的影响。

其次，要保持滚动的平稳和连续，避免突然停止或加速，以防止测量误差。

此外，要注意滚动物体和被测物体之间的接触力，以确保测量的准确性和重复性。

滚动法圆是一种简单实用的测量方法，适用于测量不规则物体的直径或长度。

在使用滚动法圆时，我们需要注意选择合适的滚动物体，确定滚动的起点和终点，进行滚动的操作，并进行测量结果的计算。

同时，要注意保持滚动物体和被测物体的表面清洁，保持滚动的平稳和连续，并注意滚动物体和被测物体之间的接触力。

通过正确使用滚动法圆，我们可以准确测量物体的直径或长度，为科学研究和工程应用提供可靠的数据支持。