杠杆千分尺主要由螺旋测微机构和杠杆齿轮机构两部分组成，尺架部分比外径千分尺具有较大的刚性，测砧部分可微动调节，测力装置与外径千分尺不同，不用棘轮而由螺旋弹保持测力稳定，若压上拨叉时，在拨动杆及压杆的作用下，球形端面销子带动测砧，松开拨叉后，测砧则在螺旋弹簧的作用下，以恒定的测力与工件表面接触。
杠杆千分尺杠杆齿轮测微机构的工作原理，测砧位移时推动杠杆，杠杆与扇形齿轮紧固连接，使扇形齿轮绕着枢轴回转，与扇形相啮合着的小齿轮亦随之旋转，因指针固定在小齿轮11的轴上，所以指针也产生角位移，刻度盘上指示的值即为放大后的测砧位移量。
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三爪内径千分尺的方形圆锥螺纹的径向螺距为0.25mm，即当测力装置顺时针旋转一周时测量爪1就向外移动(半径方向)0.25mm，三个测量爪组成的圆周直径就要增加0.5mm，即微分筒旋转一周时，测量直径增大0.5mm而微分筒的圆周上刻着100个等分格，所以它的读数值为0.5mm÷100=0.005mm。
公法线长度千分尺主要用于测量外啮合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度，也可以在检验切齿机床精度时，按被切齿轮的公法线检查其原始外形尺寸，千分尺品牌哪家好，它的结构与外径百分尺相同，所不同的是在测量面上装有两个带平面的量钳来代替原来的测砧面。
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一般的外径千分尺锁紧装置有伞形紧固螺钉式与带扳手式，伞形紧固螺钉锁紧的只要长度合适、不滑牙，其锁紧作用都有效，带扳手式的需要修理，通常是把扳手拆下来，旋紧锁紧螺钉至锁紧有效时再把扳手安装在90°位置上即可。
外径向摆动的修理外径千分尺经过长期使用后，千分尺厂家，必然会使测微螺杆与螺纹轴套的螺纹产生磨损，引轴向串动，深度千分尺，减小轴向串动的方法是旋进调节螺母至适当位置，同时弓形架的导向光孔与微分丝杆磨损后形成径向间隙，造成孔轴配合松动，导致径向摆动增大，要减小径向间隙，一般可采用对导向光孔镶套或缩孔的方法。
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