圆锥滚子标准件角度不确定度分析

刘哲夫，孙宇翔，陈玉峰

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150025； 2.哈尔滨轴承集团公司 生产管理部， 黑龙江哈尔滨 150036）

圆锥滚子标准件角度不确定度分析

刘哲夫1，孙宇翔2，陈玉峰1

（1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150025； 2.哈尔滨轴承集团公司 生产管理部， 黑龙江哈尔滨 150036）

通过对圆锥滚子标准件角度检测结果的不确定度分析，说明该测量系统稳定可靠，测量结果真实可信，测量能力满足使用要求。

圆锥滚子标准件；角度；检测结果；不确定度分析

1 前言

任何测量都不可避免地受到随机和系统的两类因素的影响，所以测量的结果只能是近似值。当今世界各国已广泛使用不确定度来表征测量结果的质量。为考察、评估圆锥滚子标准件角度检测系统是否稳定可靠，进行对该测量系统进行不确定度评估。

2 测量原理

角度使用Y201型正弦仪、五等量块及0级圆柱滚子测量。在测量前，将被测圆锥滚子和角度块放在Y201仪器罩内进行等温，待温度一致后进行测量。

3 数学模型

α—— 圆锥滚子标准件测量结果；

H——测量时所使用量块的高度；

Ls——正弦仪工作台两圆柱滚子轴线间距离；

△α——正弦仪直接读数的值。

4 合成不确定度表述公式

合成标准不确定度表示为

xi——影响合成不确定度的变量。

5 灵敏系数

对上述各影响量求偏导数，可得到测量角度对应于各影响量的灵敏系数

6 角度不确定度分量的来源及评定

6.1 标准量块引入的不确定度分量u1

量块的测量不确定度由JJG146-2003《量块检定规程》可以查出，量块在检定时相互独立不相关，所以每块的测量不确定度为U=0.6μm，三块的合成不确定度为

标准量块所引入的不确定度为

6.2 标准量块和被检圆锥滚子标准件的温度差δθ引入的不确定度分量u2

检定圆锥滚子时温度最大差 在 范围内，假定其在此区间内满足均匀分布，分布区间半宽：α=0.05℃ ，

1°圆锥滚子标准件u2

1°圆锥滚子标准件uh

1°圆锥滚子标准件uH

6.3 Y201两圆柱轴线间距离引入的不确定度分量uls

Y201仪器两圆柱轴线间的距离应为±2μm以内，所以半宽2μm应服从三角分布a=半宽）故引入的测量不确定度分量分别为

1°圆锥滚子标准件uls：

6.4 Y201测量圆锥滚子标准件引入的不确定度分量uα

6.4.1 Y201示值误差引入的不确定度分量uα1

由扭簧表可知，该仪器用测量时的示值误差不超过±0.5μm，服从正态分布，采用B类方法评估：。

K——置信因子。

6.4.2 Y201测量圆锥滚子标准件量化误差引入的不确定度分量uα2

已知扭簧表的分辨率为0.5μm，故量化误差服从半宽为0.25μm的均匀分布，引入的标准不确定度分量uα2可估算为。

6.4.3 重复性引入的不确定度分量uα3

将1°圆锥滚子标准件置于Y201上，在相同条件下进行重复性测量10次，计算实验标准差s(x)，见表 1。

表1 1°圆锥滚子标准件角度测量结果 μm

1°圆锥滚子标准件uθ

7 计算标准不确定度分量合成标准不确定度

1°圆锥滚子标准件合成标准不确定度ua

8 评定结果报告

1°圆锥滚子标准件角度的不确定度报告为ua=0.45μm，k=2。

9 结束语

根据《Q/HZ11-17025C4/01-2010专用量具校准改值规定》规定，圆锥滚子量值传递改值角度为0.5μm。测量角度结果的扩展不确定度为：ua=0.45μm，k=2，扩展不确定度小于改值规定，测量结果可信。

（编辑：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.

刘哲夫（1986 -），男，助理工程师.