圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度不確定度分析

劉哲夫，孫宇翔，陳玉峰

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量保證部，黑龍江 哈爾濱 150025； 2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 生產(chǎn)管理部， 黑龍江哈爾濱 150036）

圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度不確定度分析

劉哲夫1，孫宇翔2，陳玉峰1

（1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量保證部，黑龍江 哈爾濱 150025； 2.哈爾濱軸承集團(tuán)公司 生產(chǎn)管理部， 黑龍江哈爾濱 150036）

通過對圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度檢測結(jié)果的不確定度分析，說明該測量系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，測量結(jié)果真實(shí)可信，測量能力滿足使用要求。

圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件；角度；檢測結(jié)果；不確定度分析

1 前言

任何測量都不可避免地受到隨機(jī)和系統(tǒng)的兩類因素的影響，所以測量的結(jié)果只能是近似值。當(dāng)今世界各國已廣泛使用不確定度來表征測量結(jié)果的質(zhì)量。為考察、評估圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度檢測系統(tǒng)是否穩(wěn)定可靠，進(jìn)行對該測量系統(tǒng)進(jìn)行不確定度評估。

2 測量原理

角度使用Y201型正弦儀、五等量塊及0級圓柱滾子測量。在測量前，將被測圓錐滾子和角度塊放在Y201儀器罩內(nèi)進(jìn)行等溫，待溫度一致后進(jìn)行測量。

3 數(shù)學(xué)模型

α—— 圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件測量結(jié)果；

H——測量時(shí)所使用量塊的高度；

Ls——正弦儀工作臺兩圓柱滾子軸線間距離；

△α——正弦儀直接讀數(shù)的值。

4 合成不確定度表述公式

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示為

xi——影響合成不確定度的變量。

5 靈敏系數(shù)

對上述各影響量求偏導(dǎo)數(shù)，可得到測量角度對應(yīng)于各影響量的靈敏系數(shù)

6 角度不確定度分量的來源及評定

6.1 標(biāo)準(zhǔn)量塊引入的不確定度分量u1

量塊的測量不確定度由JJG146-2003《量塊檢定規(guī)程》可以查出，量塊在檢定時(shí)相互獨(dú)立不相關(guān)，所以每塊的測量不確定度為U=0.6μm，三塊的合成不確定度為

標(biāo)準(zhǔn)量塊所引入的不確定度為

6.2 標(biāo)準(zhǔn)量塊和被檢圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件的溫度差δθ引入的不確定度分量u2

檢定圓錐滾子時(shí)溫度最大差 在 范圍內(nèi)，假定其在此區(qū)間內(nèi)滿足均勻分布，分布區(qū)間半寬：α=0.05℃ ，

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件u2

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件uh

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件uH

6.3 Y201兩圓柱軸線間距離引入的不確定度分量uls

Y201儀器兩圓柱軸線間的距離應(yīng)為±2μm以內(nèi)，所以半寬2μm應(yīng)服從三角分布a=半寬）故引入的測量不確定度分量分別為

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件uls：

6.4 Y201測量圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件引入的不確定度分量uα

6.4.1 Y201示值誤差引入的不確定度分量uα1

由扭簧表可知，該儀器用測量時(shí)的示值誤差不超過±0.5μm，服從正態(tài)分布，采用B類方法評估：。

K——置信因子。

6.4.2 Y201測量圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件量化誤差引入的不確定度分量uα2

已知扭簧表的分辨率為0.5μm，故量化誤差服從半寬為0.25μm的均勻分布，引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uα2可估算為。

6.4.3 重復(fù)性引入的不確定度分量uα3

將1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件置于Y201上，在相同條件下進(jìn)行重復(fù)性測量10次，計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s(x)，見表 1。

表1 1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度測量結(jié)果 μm

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件uθ

7 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ua

8 評定結(jié)果報(bào)告

1°圓錐滾子標(biāo)準(zhǔn)件角度的不確定度報(bào)告為ua=0.45μm，k=2。

9 結(jié)束語

根據(jù)《Q/HZ11-17025C4/01-2010專用量具校準(zhǔn)改值規(guī)定》規(guī)定，圓錐滾子量值傳遞改值角度為0.5μm。測量角度結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：ua=0.45μm，k=2，擴(kuò)展不確定度小于改值規(guī)定，測量結(jié)果可信。

（編輯：王立新）

Analysis of angle uncertainty for tapered roller standard parts

Liu Zhefu1, Sun Yuxiang2, Chen Yufeng1
(1.Department of Quality Assurance, AVIC Harbin Bearing Co., Ltd., Harbin 150025,China; 2. Production Management Department,Harbin Bearing Group Corporation, Harbin 150036,China)

By analyzing uncertainty of the tapered roller standard parts angle measure results, it was shown that measurement system of the uncertainty was stable and reliable, the measurement result was reasonable, the measurement ability met the use requirements.

tapered roller standard parts; angle; measure results; uncertainty analysis

TH133.33+2

B

1672-4852（2014）03-0045-02

2014-05-16.

劉哲夫（1986 -），男，助理工程師.