題目不同軸度對(duì)于燃?xì)獗碛?jì)量誤差分析

1、題目：不同軸度對(duì)于燃?xì)獗碛?jì)量誤差分析Title：The different of homocentric degree cause the error of measuring作者：江航成Author :Jianghangcheng摘要：通過(guò)案例的分析與計(jì)算，說(shuō)明機(jī)芯體的撥動(dòng)臂與上殼上的主動(dòng)撥軸之間不同軸度對(duì)于計(jì)量誤差的影響。Abstract:：After analysis and calculation about case ,we found the different of homocentric degree between driving shaft abd counter driv

2、ing shaft will cause the error of measuring。關(guān)鍵詞：不同軸度；計(jì)量誤差Keywords: The different of homocentric degree; the error of measuring一引言燃?xì)獗硎怯蓺怏w的壓差引起膜片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)芯體的撥動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出到主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，最后由計(jì)數(shù)器顯示具體讀數(shù)。機(jī)芯體在燃?xì)獗淼膬?nèi)部，其對(duì)于氣體的計(jì)量，需要借助與上殼的主動(dòng)撥軸配合，傳遞到燃?xì)獗淼耐獠?。燃?xì)獗韺?duì)于氣體的準(zhǔn)確計(jì)量不僅僅取決于機(jī)芯體，同時(shí)也取決于機(jī)芯體與主動(dòng)撥軸配合，兩者之間配合產(chǎn)生的誤差不同軸度，對(duì)于計(jì)量誤差影響很大。二不

3、同軸度的產(chǎn)生由于燃?xì)獗淼纳蠚ぶ行目孜恢迷诩庸ぶ圃熘袝?huì)有偏差，引起安裝在其中的主動(dòng)撥軸也會(huì)偏差；機(jī)芯體在組裝過(guò)程中，其中的輸出機(jī)構(gòu)撥動(dòng)臂也會(huì)有偏差；另外機(jī)芯體與上殼是兩個(gè)不同的部件，在兩者組裝過(guò)程中帶入的裝配誤差，以上三種因素均會(huì)造成主動(dòng)撥軸與機(jī)芯體的撥動(dòng)臂之間不同軸度，如圖1所示： 圖1三不同軸度的計(jì)算假設(shè)O1 為撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心， O2為主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)中心，其中的不同軸度為O1O2（水平以及垂直方向的矢量疊加）具體如圖2所示：O1 M N O2 圖2四不同軸度對(duì)于誤差的影響分析兩者的不同軸度對(duì)于誤差影響可以通過(guò)下圖3進(jìn)行具體量化計(jì)算。O1B撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；O1O2撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與主動(dòng)撥軸

4、的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的距離撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)以O(shè)1為圓心，O1B為轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，其半徑是固定的；而主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)為O2為圓心，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑是變化的，最短時(shí)半徑為O2G，而最長(zhǎng)時(shí)為O2C。同樣從F點(diǎn)到A點(diǎn)，撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為FO1A（小于180°），而主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度為FO2A（等于180°），兩者之間的角度有大小，很明顯FO2A FO1A，兩者之間產(chǎn)生了角度差。從起點(diǎn)到終點(diǎn)，兩者之間最大的角度差=2*arcsin(不同軸度撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑)具體從圖3中可以看出，角度差與不同軸度成正比，與撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑成反比，而與主動(dòng)撥軸尺寸沒(méi)有關(guān)系。如果起點(diǎn)與終點(diǎn)是同個(gè)位置即是360°整數(shù)倍的話，兩

5、者之間就沒(méi)有角度差了。對(duì)于計(jì)量檢測(cè)產(chǎn)生的誤差=（角度差*回轉(zhuǎn)體積*減速比）（360*通氣體積），由此可以看出計(jì)量檢測(cè)產(chǎn)生的誤差不僅僅與角度差和回轉(zhuǎn)體積有關(guān)系，同時(shí)與減速比也有很大關(guān)系，可以這樣理解減速比放大了兩者之間的度數(shù)，另外與通氣體積成反比。 圖3五不同軸度對(duì)于計(jì)量誤差的影響計(jì)算1）假設(shè)：O1B半徑為10mm, O1O2為1.5mm，回轉(zhuǎn)體積為1.2升，機(jī)芯體的減速比為8：1。2）兩者的最大角度差計(jì)算根據(jù)計(jì)算，兩者的最大角度差=2*arcsin(O1O2O1B)=2*8.6°=17.2°，從圖示3所看，從F點(diǎn)到A點(diǎn)，兩者相差最大，主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度比撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度偏快

6、17.2°，計(jì)數(shù)偏快的氣量=17.2°360°*1.2*8=0.46（升），如果檢測(cè)通氣量為100升的話，誤差偏快0.46%。3）通氣100升，不同軸度引起的第1次計(jì)量最大誤差計(jì)算從F開(kāi)始轉(zhuǎn)到G點(diǎn)，主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)FO2G=90°,撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度FO1G=81.4°由此算出，主動(dòng)撥軸比撥動(dòng)臂偏快90°-81.4°=8.6°如果從F點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行100升，最后非整周的體積為100-96=4升，折算成角度為（41.2*8）*360=150°，即從F點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)到G點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度FO2G比撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度

7、FO1G偏快8.6°具體見(jiàn)1）計(jì)算；G點(diǎn)再運(yùn)轉(zhuǎn)到H點(diǎn)，GO1H =68.6°，通過(guò)計(jì)算主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度GO2H比撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度GO1H偏快8.2°。角度差值計(jì)算：如果從F點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行100升，前面96升沒(méi)有偏差，最后4升（即從F點(diǎn)到H點(diǎn)），撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度FO1H，主動(dòng)撥軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度FO2H，兩者相差8.6°+8.2°=16.8°。誤差影響計(jì)算：由于實(shí)際誤差是以主動(dòng)撥軸傳遞到計(jì)數(shù)器來(lái)計(jì)算的，主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度大于撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，誤差影響1=（16.8°*1.2*8）（360°*100）=0.448%（既偏快）4）

8、通氣100升，不同軸度引起的第2次計(jì)量誤差計(jì)算如果從H點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)行100升，前面96升沒(méi)有偏差，最后4升，撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)角度H O1 D，主動(dòng)撥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角度HO2D，兩者相差8.6°+4.8°=13.4°，誤差影響2=（-13.4*1.2*8）（360*100）=-0.36%（既偏慢）5）兩次測(cè)試的重復(fù)性計(jì)算前后兩次測(cè)量重復(fù)性=1-2=0.448%- (-0.36%)=0.8%0.6%,重復(fù)性不合格。六如何降低對(duì)計(jì)量誤差的影響計(jì)量檢測(cè)產(chǎn)生的誤差=（角度差*回轉(zhuǎn)體積*減速比）（360*通氣體積）1）消除角度差，使其降低到0，通過(guò)選擇合理的通氣量回轉(zhuǎn)體積與減速比的整數(shù)倍，如回轉(zhuǎn)體積是1.2升,減速比是8:1,那么通氣量應(yīng)該是9.6升的整數(shù)倍。2）減小角度差，兩者之間最大的角度差=2*arcsin(不同軸度撥動(dòng)臂的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑)，通過(guò)技術(shù)改進(jìn)，降低不同軸度。3）降低機(jī)芯體減速比，從8：1變?yōu)?：1，上述例子的測(cè)量重復(fù)性為0.1%。七結(jié)束語(yǔ)上述例子的計(jì)算得出，兩次誤差的重復(fù)性結(jié)果達(dá)到了0.8%，我們可以看出機(jī)芯體的撥動(dòng)臂與上殼上的主動(dòng)撥軸之間的配合精度對(duì)于計(jì)量誤差影響很大，值得我們關(guān)注。JJG577-2005檢定規(guī)程中推薦檢測(cè)通氣體積為回轉(zhuǎn)體積的整數(shù)倍，通過(guò)上述分析，應(yīng)