CN101750002B - 同轴回转位置误差检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴回转位置误差检测仪，其包括定位座(1)、支杆(2)、测量杆(3)和两个杠杆百分表(4)，所述定位座(1)有一纵横均匀布置有通孔(5a)的联接板(5)，在该联接板(5)的下平面上连接有相对设置的第一、第二支撑块(6、7)，两支撑块可相对地靠拢或外移并通过螺栓(11)与联接板(5)固定；所述联接板(5)通过两支座(13)架设所述支杆(2)，所述支杆(2)为空心管，在其管口设有内螺纹，所述支杆(2)通过所述测量杆(3)安装所述两个杠杆百分表(4)。本发明操作简单、不需占用机床设备，能方便地检测回转体零件自身或相邻件相互间的同轴度、垂直度、平行度和外圆锥度等多种误差。

Description

同轴回转位置误差检测仪

技术领域

本发明涉及一种检测仪器，尤其涉及一种检测回转体零件自身或者相邻件相互间位置误差的检测仪。

背景技术

目前，检测或校正机床上回转体零件的同轴度、平行度、垂直度等位置误差一般是使用百分表或其它专用计量仪，具有检测不便、检测项目单一等如下缺陷：

1、为了校正两轴轴心线同轴，一般情况下，都是将百分表的磁力表座吸附在一根轴上，将百分表的表头触到另一相邻轴，然后低速旋转吸附有表座的轴，通过百分表检查另一个相邻静止轴的径向跳动误差，从而检测两轴的同轴度；如果两轴为一体，即检查阶梯轴各轴段的同轴度，则只能在机床或专用检测仪上检查，检测不便、设备要求高。

2、若要检测某一零件的平行度、垂直度等位置误差，只能将该零件夹装在机床上或或专用计量仪上检查，检测不便、设备要求高。

此外，轴上常需要测量外圆锥度比误差，在生产现场，一般是应用环规或加工成品的内锥锥孔零件，对被测外圆的锥度进行着色检查，而外锥锥度比误差值以及外圆锥中部是否凸心或凹心，只能通过着色的均匀程度人为地判断趋势，而不能测出误差的实际值。而且环规着色操作麻烦，零件及环规在清理时，稍不干净或者检测时歪斜，都会造成测量误差。因而，在机床和齿轮箱的装配、调试中，我们缺乏一种使用方便、能检测同轴回转体多种位置误差的多功能检测仪。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种同轴回转位置误差检测仪，它操作简单、不需占用机床设备，能方便地检测回转体零件自身或相邻件相互间的同轴度、垂直度、平行度和外圆锥度等多种误差。

为解决以上技术问题，本发明技术方案如下：一种同轴回转位置误差检测仪，包括定位座、支杆、测量杆和两个杠杆百分表，所述定位座有一纵横均匀布置有通孔的联接板，在该联接板的下表面上连接有相对设置的第一、第二支撑块，在所述第一、第二支撑块上相互远离的一端分别设有一排通孔且在其中两孔中装有底端为球形的定位脚，在所述第一、第二支撑块上还纵横均布有螺孔，所述第一、第二支撑块可相对地靠拢或外移并通过所述螺孔与所述联接板上的通孔相对后由螺栓固定；所述联接板通过螺栓固定有中部开孔的两支座，所述两支座的所设孔中穿设所述支杆，该支杆通过卡在所述支座上的表杆卡和翼形螺栓固定；所述支杆为空心管，在其管口设有内螺纹，所述支杆通过所述测量杆安装所述两个杠杆百分表；该测量杆沿杆身长度方向均布有通孔，通过测量杆一端的螺杆与所述支杆螺纹连接，所述杠杆百分表的锁表卡所设孔与所述测量杆的通孔相对后由螺栓和翼形螺母固定。

本发明结构紧凑、组装简便，由于联接板和第一、第二支撑块上分别均布有通孔和螺孔，可选择第一、第二支撑块上适当位置的螺孔与联接板适当位置的通孔相对后用螺栓固定，从而使第一、第二支撑块可相对地靠拢或外移，实现了第一、第二支撑块上的定位脚向内收缩和向外伸张，因而定位座的四个钢球定位脚，能精确定位在径向大于三分之一弦长的内孔或者外圆。四件钢球定位脚组装时的相应位置，一般为对称、等高，非对称、非等高也能稳定定位。在测量杆上均布百分表表头安装孔，可根据被零件及所测的位置误差项目，通过测量杆适当位置的安装孔安装杠杆百分表，不同的检测误差项目，可使用一根或两根测量杆插装在支杆端部，但总共均为两个杠杆百分表安装在测量杆上。

本发明测量同轴度的工作原理是：将钢球定位脚安放在第一轴的外圆表面上定位，两杠杆百分表的表头触到第二轴，手动将定位座平稳、缓慢地在第一轴的外圆表面上绕其轴线作周向旋转或者作轴向移动，通过比较两杠杆百分表移动前(两表示值均为0)、后的读数值，判断零件的同轴度误差。测量过程直观、简便，效率成倍提高，对于内、外圆表面具有Ra3.2以下粗糙度，外径不小于10mm，内径不小于100mm零件，能精确测量自身或相邻零件同轴度误差，精确度达到0.01mm。

在所述支杆的一端安装所述测量杆时，在该测量杆上安装两个所述杠杆百分表，在该测量杆上还装有限位杆；该限位杆是一端为球头的螺杆，所述限位杆穿过所述测量杆上的通孔，由螺母和翼形螺母从测量杆两侧将限位杆固定，所述限位杆的球头与所述两杠杆百分表的表头位于所述测量杆的同一侧。

当测量同轴度误差时，使用一根装有两个杠杆百分表的测量杆，限位杆用于大致校正同轴误差，以保护杠杆百分表的测头。

在所述支杆的两端安装所述测量杆时，各所述测量杆上安装一个杠杆百分表；在所述两支座之间的联接板上通过螺栓装有“L”形支板，在支板的竖直板上装有限位杆；该限位杆是一端为球头的螺杆，所述限位杆穿过所述支板的竖直板上的通孔，由螺母和翼形螺母从该支板两侧将限位杆固定，所述限位杆的球头与所述两杠杆百分表的表头位于所述测量杆的同一侧。

当测量垂直度、平行度或外圆锥度误差时，使用两根测量杆插装在支杆两端，每根测量杆上安装一个杠杆百分表。限位杆用于保护杠杆百分表的测头。

所述联接板为矩形板，在中部开有矩形孔。开设矩形孔使定位座便于手握使用，并能减轻重量。

作为优先，所述第一、第二支撑块为一大一小两“凹”形块，其中较小的第二支撑块两脚的外侧面与第一支撑块两脚的内侧面间隙配合，使第二支撑块能滑入第一支撑块的凹口内。这样的设计使结构更紧凑，中部开口与联接板矩形孔相适。当然，第一、第二支撑块也可呈相对应的

和

形。

所述测量杆的端部螺杆穿过调整螺母后旋入所述支杆的内螺纹管口。

调整螺母可方便地调整测量杆在周向上的方向，当测量杆的通孔轴线朝向合适位置时，旋转调整螺母可使测量杆与支杆紧固。特别是当使用两根测量杆时，使用调整螺母可让两测量杆上的通孔轴线方向大致一致，以便于两端百分表测头的检测。

作为优选，所述定位脚为一球头的螺杆，在球头与螺杆之间设有定位台阶，该螺杆穿过定位套和所述联接板后由螺母固定。

作为优选，第一、第二支撑块上的所述定位脚轴心线呈矩形分布，所述定位脚从球头顶部至所述第一、第二支撑块下表面的距离相等。

定位套可准备多组备用，4个等长定位套为一组，各组长度不同。当需要调节定位脚从第一、第二支撑块下表面伸也段的长度时，可更换适当长度的定位套，也可将较短的定位套重叠使用，从而得到不同高度的定位脚。

作为优选，所述表杆卡纵截面为“n”形卡在所述支座的顶面，该表杆卡的两侧板下端为内凹圆弧面压在所述支杆上，所述表杆卡的顶板有螺孔安装所述翼形螺栓。

作为优选，所述测量杆为设有两行平面的扁杆，所述通孔垂直于所述两平行平面。

本发明的有益效果是：它操作简单、不需占用机床设备，能方便地检测回转体零件自身或相邻件相互间的同轴度、垂直度、平行度和外圆锥度等多种误差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(检测同轴度)。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中联接块的主视图。

图4为图1中第一支撑块的主视图。

图5为图1中第二支撑块的主视图。

图6为本发明检测垂直度(端面跳动)时的工作示意图。

图7为本发明检测平行度时的工作示意图。

图8为检测外锥前使用标准校对棒校正百分表的示意图。

图9为本发明测量外圆锥度比误差时的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：如图1、图2所示，本发明主要由定位座1、支杆2、测量杆3和两个杠杆百分表4，其中的定位座1由联接板5、第一支撑块6、第二支撑块7、定位脚9组装而成。如图1至图5所示，联接板5是一个在中部开有矩形孔5b的矩形板，在联接板5上纵横均匀布置有通孔5a，在该联接板5的下平面上连接有相对设置的第一支撑块6和第二支撑块7。第一支撑块6和第二支撑块7为一大一小两“凹”形块，其中较小的第二支撑块7两脚的外侧面7a与第一支撑块6两脚的内侧面6a间隙配合，使第二支撑块7能滑入第一支撑块6的凹口内。在第一支撑块6和第二支撑块7相互远离的一端分别设有一排通孔8且在其中两孔中装有底端为球形的定位脚9。如图1和图2所示，定位脚9为一球头的螺杆，在球头与螺杆之间设有定位台阶9a，该螺杆穿过定位套9b和所述联接板5后由滚花的圆螺母9c固定，4个定位脚9的轴心线呈矩形分布，即4个定位脚轴心线在轴心线的垂直截面上的投影连线为矩形。4个定位脚9从球头顶部至第一、第二支撑块6、7下表面的距离相等。定位套可准备多组备用，4个等长定位套为一组，各组长度不同。当需要调节定位脚从第一、第二支撑块下表面伸也段的长度时，可更换适当长度的定位套，也可将较短的定位套重叠使用，从而得到不同高度的定位脚。

如图1、图4、图5所示，在第一支撑块6和第二支撑块7上还纵横均布有螺孔10，第一支撑块6和第二支撑块7可相对地靠拢或外移并通过螺孔10与联接板5上的均布通孔5a相对后由螺栓11固定，由此实现第一、第二支撑块上的定位脚向内收缩和向外伸张。如图1、图2所示，联接板5通过螺栓12固定有中部开孔的两支座13，两支座13的所设孔中穿设支杆2，该支杆2通过卡在支座13上的表杆卡14和翼形螺栓15固定。表杆卡14纵截面为“n”形且卡在支座13的顶面，该表杆卡14的两侧板14a下端为内凹圆弧面压在支杆2上(图6中示出)，表杆卡14的顶板有螺孔安装所述翼形螺栓15。

如图1和图2所示，支杆2为空心管，在其两端紧固有带内螺纹的联接套2a，从而使支杆2的管口带有内螺纹，在支杆2的一端通过螺纹连接有一端带螺杆的测量杆3，测量杆3的端部螺杆穿过外圆为滚花的调整螺母23后旋入支杆2上的联接套2a内，旋转测量杆3使其安装百分表的通孔3a轴线朝向合适位置时，用调整螺母23紧固。从图中可看到，测量杆3沿杆身长度方向设有两行平面的扁杆，在杆身上均布有一排通孔3a，通孔3a垂直于两平行平面。在该测量杆3上安装两个杠杆百分表4，杠杆百分表4的锁表卡4a所设孔与测量杆3的通孔3a相对后由螺栓16和翼形螺母17固定。在两个杠杆百分表4之间的测量杆3上还装有限位杆18。该限位杆18是一端为球头的螺杆，限位杆18穿过所述测量杆上的通孔，由螺母19和翼形螺母20从测量杆3两侧将限位杆18固定，限位杆18的球头与两杠杆百分表4的表头位于测量杆3的同一侧，当测量同轴度误差时，限位杆用于大致校正同轴误差，以保护杠杆百分表的测头。

如图1和图2所示，使用本实施例的检测仪对内齿轮轴24和外齿轮轴25的同轴度进行检测，其操作过程是：将外齿轮轴25的被测轴段划分为上、下、左、右四等份并作上标记，将限位杆18移到图1中基准点A位置，手握定位座1旋转量具，使四个定位脚平稳、缓慢地在内齿轮轴24的外圆表面上绕其轴线作同轴回转滑动，通过限位杆18的球体目测同轴误差并及时校正两零件，使其误差在0.5mm范围内，以免误差太大损伤杠杆百分表的测头；接着，将右端杠杆百分表4移到图1中基准点A位置，压表0.5mm左右，并将百分表读数值拨为0，然后移动检测仪将左端杠杆百分表4，移到图1中基准点A位置，压表0.5mm左右，将百分表读数值拨为0。由于一对杠杆百分表4在同一基准点A上校对读数值，假设内齿轮轴24和外齿轮轴25同轴，两个杠杆百分表4在旋转到任一位置时，读数示值均为0。

如果一对百分表读数示值不同，则要及时校正零件，直到一对杠杆百分表的读数值相等为止。然后旋转180度，检查对称点的差值并及时进行校正零件，然后将检测仪旋转90度，用同样的方法达到杠杆百分表的读数值相等。经反复按以上方法找正后，若检测仪沿内齿轮轴24旋转一周，一对杠杆百分表测量外齿轮轴25外圆的读数示值均达到预定值，则说明二零件已经校正同轴。

限位杆18的作用一方面是目测校正零件，另一方面用于百分表过载保护。在初步找正时，同轴误差往往较大，因此要特别注意观察限位杆18上的球体接触到被检零件。

运用上述检测步骤，检测了两相邻回转体的同轴度误差，若是检测同一阶梯轴本身的同轴度误差，方法完全相同，检测仪的定位脚始终在一基准轴段上同轴回转或移动，以检测其它轴段的同轴度。

实施例2：如图6所示，本实施例检测仪的组成部件以及各部件间的连接关系与实施例1基本相同，只是由于用于检测垂直度(端面跳动)，在实施例1方案中的支杆2两端均安装测量杆3，在每个测量杆3上安装一个杠杆百分表4。此外，实施例1中的限位杆18通过“L”形支板21与联接板5固定，“L”形支板21位于两支座13之间，支板21下端的横板通过螺栓22安装在联接板5上，在支板21的竖直板上安装限位杆18。

如图6所示，使用本实施例的检测仪测量齿轮基准端面26的端面跳动，即垂直度误，其操作过程是：首先将两杠杆百分表4向所测齿轮基准端面26压0.5mm左右，并分别将读数值拨为0，然后调整限位杆18，保证与零件端面距离1mm之内，限位杆18能对百分表进行过载保护。将检测仪定位座1在轴阶27外圆表面同轴回转移动一周，当一对杠杆百分表4的读数差值在设计要求之内，则说明被测零件端面跳动合格。

实施例3：本实施例检测仪的组成部件以及各部件间的连接关系与实施例2基本相同，用其检测零件本身的平行度误差。如图7所示，首先将一对杠杆百分表4读数值在标准槽内校正好后(读数值均拨为0)，使四个定位脚9平稳、缓慢地在被测零件的外圆表面上轴向移动，通过比较法测量零件键槽与轴心线的平行度。在本实施例中，支杆2更换为长度较短的备用短支杆，以适宜被测件的要求。

实施例4：本实施例检测仪的组成部件以及各部件间的连接关系与实施例1基本相同，用其检测零件的外圆锥度比。为便于测量，仅将支杆2更换为长度较短的备用短支杆，以适宜被测件的要求。

其检测过程是：如图8所示，当我们需要测量1：10的锥度比时，先将一对杠杆百分表4放在标准校对棒的第一轴阶28和第三轴阶30上分别校对，使其读数为0，标准校对棒的第一轴阶28为φ165mm，第二轴阶29为φ157mm，第三轴阶30为φ148mm，第一轴阶28与第三轴阶30的半径差值为8.5mm。然后再对外锥进行测量，如图9所示，两杠杆百分表4之间的距离已调为170mm(测量杆3每孔之间的距离为10mm，两百分表间隔17孔)，两杠杆百分表4的读数差值应为8.5mm整，如果将右端的百分表调整到中间第8孔位置，两百分表的差值应为4mm整。然后将检测仪的4个测量脚9平稳、缓慢地在轴阶31外圆表面上作同轴回转移动，此时两百分表4显示的读数值是不断变动的，当锥度比符合图纸要求时，两百分表4的读数值相同。

Claims (10)

1.一种同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：包括定位座(1)、支杆(2)、测量杆(3)和两个杠杆百分表(4)，所述定位座(1)有一纵横均匀布置有连接通孔(5a)的联接板(5)，在该联接板(5)的下平面上连接有相对设置的第一、第二支撑块(6、7)，在所述第一、第二支撑块(6、7)上相互远离的一端分别设有一排定位脚安装孔(8)且在每一排所述定位脚安装孔(8)的其中两孔中装有底端为球形的定位脚(9)，在所述第一、第二支撑块(6、7)上还纵横均布有螺孔(10)，所述第一、第二支撑块(6、7)可相对地靠拢或外移并通过所述螺孔(10)与所述联接板(5)上的连接通孔(5a)相对后由第一螺栓(11)固定；所述联接板(5)通过第二螺栓(12)固定有中部开孔的两支座(13)，所述两支座(13)的所设孔中穿设所述支杆(2)，该支杆(2)通过卡在所述支座(13)上的表杆卡(14)和翼形螺栓(15)固定；所述支杆(2)为空心管，在其管口设有内螺纹，所述支杆(2)通过所述测量杆(3)安装所述两个杠杆百分表(4)；该测量杆(3)沿杆身长度方向均布有测量杆通孔(3a)，通过测量杆(3)一端的螺杆与所述支杆(2)螺纹连接，所述杠杆百分表(4)的锁表卡(4a)所设孔与所述测量杆(3)的测量杆通孔(3a)相对后由第三螺栓(16)和第二翼形螺母(17)固定。

2.根据权利要求1所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：在所述支杆(2)的一端安装所述测量杆(3)时，在该测量杆(3)上安装两个所述杠杆百分表(4)，在该测量杆(3)上还装有限位杆(18)；该限位杆(18)是一端为球头的螺杆，所述限位杆(18)穿过所述测量杆上的通孔，由第一螺母(19)和第一翼形螺母(20)从测量杆(3)两侧将限位杆(18)固定，所述限位杆(18) 的球头与所述两杠杆百分表(4)的表头位于所述测量杆(3)的同一侧。

3.根据权利要求1所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：在所述支杆(2)的两端安装所述测量杆(3)时，各所述测量杆(3)上安装一个杠杆百分表(4)；在所述两支座(13)之间的联接板(5)上通过第四螺栓(22)装有“L”形支板(21)，在支板(21)的竖直板上装有限位杆(18)；该限位杆(18)是一端为球头的螺杆，所述限位杆(18)穿过所述支板(21)的竖直板上的通孔，由第一螺母(19)和第一翼形螺母(20)从该支板(21)两侧将限位杆(18)固定，所述限位杆(18)的球头与所述两杠杆百分表(4)的表头位于所述测量杆(3)的同一侧。

4.根据权利要求1或3所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述联接板(5)为矩形板，在中部开有矩形孔(5b)。

5.根据权利要求1所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述第一、第二支撑块(6、7)为一大一小两“凹”形块，其中较小的第二支撑块(7)两脚的外侧面(7a)与第一支撑块(6)两脚的内侧面(6a)间隙配合，使第二支撑块(7)能滑入第一支撑块(6)的凹口内。

6.根据权利要求1或2或3所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述测量杆(3)的端部螺杆穿过调整螺母(23)后旋入所述支杆(2)的内螺纹管口。

7.根据权利要求1所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述定位脚(9)为一球头的螺杆，在球头与螺杆之间设有定位台阶(9a)，该螺杆穿过定位套(9b)和所述联接板(5)后由第二螺母(9c)固定。

8.根据权利要求1或7所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：第一、第二支撑块(6、7)上的所述定位脚(9)轴心线呈矩形分布，所述定位脚(9)从球头顶部至所述第一、第二支撑块(6、7)下表面的距离相等。 

9.根据权利要求1所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述表杆卡(14)纵截面为“n”形且卡在所述支座(13)的顶面，该表杆卡(14)的两侧板(14a)下端为内凹圆弧面压在所述支杆(2)上，所述表杆卡(14)的顶板有螺孔安装所述翼形螺栓(15)。

10.根据权利要求1或2或3所述的同轴回转位置误差检测仪，其特征在于：所述测量杆(3)为设有两平行平面的扁杆，所述测量杆通孔(3a)垂直于所述两平行平面。 

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