[发明专利]圆度测量装置和圆度测量方法

权利要求书

1.一种圆度测量装置，其特征在于，包括：

能够套接在圆形部件上的三角框架(1)；

设置在所述三角框架(1)的第一边上的第一顶针(2)；

设置在所述三角框架(1)的第二边上的第二顶针(4)；

长度可调地设置在所述三角框架(1)的第三边上的第三顶针(3)，所述第一顶针(2)、所述第二顶针(4)和所述第三顶针(3)能够分别与所述圆形部件同一横截面的三个点相抵；

圆形部件同一横截面的三个点的连线形成一个外接圆的内接三角形，计算出三角形三条边的边长；通过三角形数学定理计算公式，得出外接圆的半径R；旋转所述圆度测量装置或所述圆形部件，在所述圆形部件的同一横截面进行多次测量，将获得的外接圆半径最大值R_max和最小值R_min的比值来确定所述圆形部件的变形量；

所述三角框架(1)为等边三角形架；所述第一顶针(2)垂直设置在所述第一边的中点；所述第二顶针(4)垂直设置在所述第二边的中点；所述第三顶针(3)垂直设置在所述第三边的中点；所述第一顶针(2)的长度与所述第二顶针(4)的长度相同。

2.根据权利要求1所述的圆度测量装置，其特征在于，所述第三顶针(3)为游标卡尺或千分尺。

3.根据权利要求1所述的圆度测量装置，其特征在于，所述第一边和所述第二边均与所述第三边可拆卸连接。

4.一种圆度测量方法，其特征在于，包括步骤：

1)利用如权利要求1所述的圆度测量装置获得圆形部件同一横截面的三个点G、H、K的位置；

2)连线所述三个点G、H、K形成内接三角形△GHK；

3)计算出所述内接三角形△GHK的三个边GH、GK、HK的边长，根据三角形数学定理计算出所述内接三角形△GHK的外接圆半径R；

4)根据所述外接圆半径R获得所述圆形部件的圆度；

三角框架(1)为等边三角形架，所述等边三角形架的三个顶点A、B、C连线形成外部三角形△ABC；

所述第一顶针(2)垂直设置在所述外部三角形△ABC的第一边AB的中点D；所述第二顶针(4)垂直设置在所述外部三角形△ABC的第二边AC的中点E；所述第三顶针(3)垂直设置在所述外部三角形△ABC的第三边BC的中点F；

所述第一顶针(2)的长度DG与所述第二顶针(4)EH的长度相同；

所述第三顶针(3)为游标卡尺，FK为游标卡尺所测量的长度；所述步骤4)包括：

旋转所述圆度测量装置或所述圆形部件，重复所述步骤1)-所述步骤3)，在所述圆形部件的同一横截面进行多次测量，将获得的外接圆半径最大值R_max和最小值R_min的比值来确定所述圆形部件的变形量。

5.根据权利要求4所述的圆度测量方法，其特征在于，所述步骤3)中所述内接三角形△GHK的外接圆半径R的计算过程具体为：

设△GHK的面积为S，根据海伦公式得：

其中

又

根据正弦定理得：

由(2)(3)得：

将(1)带入(4)即可求出外接圆半径R。

6.根据权利要求5所述的圆度测量方法，其特征在于，

所述步骤3)中所述内接三角形△GHK的三个边GH、GK、HK的边长的计算过程具体为：

已知AB＝AC＝BC＝2a，DG＝EH＝h，∠A＝∠B＝∠C＝60°,DG⊥AB，EH⊥AC，FK⊥BC，A、K、F在同一条直线上，测量所得FK＝g；

则

根据余弦定理：

同理得：