CN102589398A - 一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检具及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈心线对称度的检具及检测方法，检具包括表座、辅助量棒和对称度百分表，表座外形大致为四方体，其底面中间位置有一个贯通前后端面的矩形凹槽，在表座上表面正间位置有一横向伸出表座前端面的表夹，表夹通过夹紧螺栓夹装直立的百分表，并且百分表的测头与表座前端面的水平间距等于轴颈半径。测量时将曲轴水平式放置好，选取一支辅助量棒无间隙配合地插入销孔，将表座以底面凹槽置于量棒上，百分表的测头则抵在轴颈表面的顶点，此时将百分表指针对零，然后把轴颈转180o，再用同样的方法装表座，让百分表测头再触及轴颈表面顶点，此时百分表指示的读数即为销孔对轴颈中心线的对称度值。本发明的检具结构简单轻巧，成本低，其检测方法简便快捷、高效，并具有测量准确性高的特点。

Description

一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检具及检测方法

技术领域

本发明涉及曲轴加工领域中的检测工具，特别是一种用于测量曲轴轴颈销孔相对轴颈中心线对称度的检具。

本发明还涉及用该检具检测曲轴轴颈上销孔对轴颈中心线对称度的检测方法。

背景技术

在现有的各种曲轴中，有些型号的曲轴其前端传动轴颈与设备的连接不是用通常的键连接，而是采用柱销连接传动，例如东风康明斯6CT、6BT，上柴4V33G、12979及日本洋马E98等曲轴即为这种结构方式，该结构需要在曲轴前端轴颈外圆上加工一个传动销孔,销孔除了有轴向长度和位置要求外，还要有相对于轴颈中心线的对称度要求，目前在曲轴加工领域还没有专门针对曲轴颈表面销孔对轴颈中心线对称度的专用检测工具和有效检测方法。而该领域通常的测量方式是：把曲轴1、5主轴颈架在一种可调高差的V型架上，用带杠杆百分表的高度游标卡尺调整可调V形块高度，将两V形座等高，使主轴颈中心线（基准轴线）与平台扳平行；然后将杠杆百分表测杆伸进销孔中，在孔口与孔底两处找销孔外圆最低点，找到最低点后，调整曲轴，将孔口及孔底外圆最低点与平台的高度调至等高，使销孔中心线平行于平台，并将杠杆百分表对零；之后使曲轴颈旋转180o，把高度游标尺移到轴颈另一侧，再按上述过程操作并调整曲轴使销孔中心线平行于平台，此时百分表读数值为销孔对轴颈中心线的不对称度值。

从以上检测过程可知，这种检测方法存在下述缺点：1、操作麻烦；一方面需要将曲轴在平台上找水平，另一方面需要用杠杆百分表测杆伸进销孔内，在孔口与孔底两处寻找销孔外圆最低点，而要找到最低点，需要操作者不断的操作游标卡尺和查看百分表，过程不仅繁琐且很不方便。2、准确性问题； 不仅平台上的曲轴需要找水平，调校检测后的曲轴需要在V型架上转180o，高度游标尺从曲轴的一侧移到另一侧，在这一过程中，高度值要受平台平面度和结净度的影响，同时还必须第二次在孔内外圆找到最低点，这同样是不容易准确操作的工序，因此其测量精度和准确性受操作影响很大，准确性无法保证。

发明内容

    本发明是针对现有检测方式所存在的问题和不足而提供的一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检具，这种检具结构简单、成本低、且测量精度高；本发明要解决的另一个技术问题是提出一种使用该检具检测轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检测方法，该检测方法具有操作容易、简单便捷，测量准确性高的特点，可有效克服现有检测方式所存在的上述技术不足和准确性不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种检具结构及辅助工件：所述检具包括表座、辅助量棒和对称度百分表,其中表座外形大致为四方体，其形体可以为一种实体或装配体结构，在表座底面正中间位置开一个贯通前后端面的矩形凹槽，在表座上表面正中间位置有一横向伸出表座前端面的表夹机构，该表夹通过夹紧件直立夹持测量对称度值的百分表，并且百分表测头中心线与表座前端面的间距等于轴颈半径。为减小积累误差和提高测量精度，表座前端面对表座两侧面、矩形凹槽底面及表夹底面有较高的垂直精度；矩形凹槽底面和表座前端面有较高的平面度和光洁度。在本发明中，辅助量棒用于辅助检具检测销孔对称度，根据各类曲轴销孔的尺寸公差不同，辅助量棒有若干对应的尺寸公差组，检测时，选取公差适宜的辅助量棒，以适度的无间隙配合插入销孔，此时辅助量棒中心线与销孔中心线具有很高的同轴度，可用以模拟被测销孔中心线。

为使用本发明的检具检测轴颈销孔对轴颈中心线的对称度，本发明的检测方法采用了以下的几个步骤：先将曲轴水平式放置好，使销孔6中心线大致处于水平状态，从检具配备的一组公差数值不同的辅助量棒中，选取一支与销孔实际直径和公差相同或稍大的量棒，以适度的无间隙配合的方式插入销孔；而后将表座的矩形凹槽底面置于量棒上，让表座前端面贴靠轴颈外圆表面，表座一侧面则向轴颈一端的台肩面靠紧，调整百分表测头使之抵在轴颈外圆面的顶点上，并将百分表指针调为零；取下表座和百分表为一体的检具，然后把曲轴颈转180o，使销孔处于轴颈另一侧的对称点上，再用同样的方法安装表座，让百分表测头触及轴颈外圆面上的顶点，此时百分表指示的读数值即为销孔对轴颈心线的对称度值。

本发明所采用的检测方法是利用点到线的空间距离定义原理：如果销孔轴线垂直轴颈并通过轴颈中心线，则轴颈上任意一个圆周与销孔中心线垂直面的两个交点到销孔中心线的距离是相等的；本发明的检具是将检测销孔对称度值，体现为测量轴颈上与销孔中心线在同一个圆周面上的两个对称点与表座底面的距离，这两点到销孔中心线的距离对比差值即为对称度值。其中将辅助量棒一端无间隙地插入销孔，其作用是将销孔中心线引伸放大以此模拟销孔中心线，同时使表座得以支撑在销孔量棒上，表座以这一模拟的销孔心线为基准，检测轴颈圆面上一个特定点到凹槽底面的距离，让曲轴转180o再检测轴颈同一个圆周面上另一对称点到凹槽底面的距离，从而获得其差值。而检具测量时，通过表座前端面与轴颈外圆的纵向定位及侧面与台肩面的横向定位，直接保证了检具在轴颈上的两个测量点是同一圆周上过轴颈中心面的对称点。

本发明的检具其优点是：结构简单轻巧、成本低，制作容易；其检测方法及操作简便快捷、高效，最大误差可控制在0.02mm之内，并且具有测量的准确性高的特点。

附图说明

　　下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明用于测量曲轴轴颈销孔对轴颈心线对称度的检具主视图。

图2是图1所示本发明检具的左视图。

图3是图1所示本发明检具的俯视图。

图4为本发明中的对称度辅助量棒带局部剖大样图。

图5是本发明的检具检测方法示意图。

具体实施方式

根据图1到图3所示的本发明的检具，它包括表座2、辅助量棒1和对称度百分表4，其中表座2外形大致为四方体，其形体可以为一种实体或装配体结构，采用实体结构时，为减轻表座2重量，在表座2中间纵向贯通一个矩形或圆形减重孔7；在表座2底面正中间位置横向加工一贯通表座前后端面的矩形凹槽8，在表座2上表面正中间位置有一个横向伸出表座前端面12的表夹9。参照图3，表夹9的伸出端中间开有一条宽约2mm的开口夹紧槽10，在夹紧槽10的近前端处有一与夹紧槽10为一体的垂直夹孔11，夹孔11通过锁紧螺钉3竖直夹持百分表4，并且百分表4的测头中心线与表座2前端面12间距等于轴颈5的半径。

表夹9除为固定设置外，作为本发明的另一种实施方式，表夹9可制作成具有水平轴向伸缩功能的机构，采用这种表夹机构的检具，可在多种不同直径的曲轴上检测销孔6对轴颈5心线的对称度，使一个检具的检测范围得以较大扩展。

图4是本发明检具中的辅助量棒1大样图，辅助量棒1为一端带有圆柱头13的圆柱销，销体14的中心加工一贯通辅助量棒1两端的通气孔15，销体14的直径及公差与所测销孔6的实际直径公差对应并具有一定硬度和加工精度。本发明中，一套检具配备有数根辅助量棒1，每个量棒1的直径公差均不同，其公差间隔约为0.005mm，测量时需选择一个与销孔6实际尺寸公差相同或稍大的量棒1，以无间隙配合方式将一端插入销孔6，此时销孔6内被压缩的空气通过通气孔15排出，使辅助量棒1能顺利插入，以此插入销孔6的辅助量棒1与销孔6的中心线具有很高的同轴度，可作为模拟被测销孔6的中心线加以使用。

为使表座2支在辅助量棒1时，表座2底面处于销孔6中心线下方，保证表座2前端面12在轴颈5外圆面上的颈向定位，表座2底面的矩形凹槽8深度设计为大于销孔6直径2mm以上；凹槽8宽度大于销孔6直径1至2倍，以便于表座2可沿轴颈5作轴向调整，使表座2侧面能充分贴靠轴颈5的台肩面16，这有利于测量时检具的稳定和测量精度的提高。

图5示出了采用本发明测量曲轴销孔6对轴颈5中心线对称度的检测方法示意图，该检测方法的操作经由以下几个步骤完成：将加工完销孔6的曲轴水平放置好，并使销孔6中心线处于水平状态；选取一支直径及公差与销孔6直径相同或稍大的辅助量棒1，将其一端无间隙地插入销孔6，然后将表座2底面矩形凹槽8置于辅助量棒1上，使表座2的前端面12靠紧轴颈5圆表面，表座2一侧面17贴靠轴颈5的台肩面16，并检查确认凹槽8底面与辅助量棒1为充分的线接触，无点接触或凹槽8部分底面绕接触点离开辅助量棒1的情况，之后将表夹9中的百分表4测头抵在轴颈5外圆面顶点上，并将百分表4指针调对为零；上述操作完成后，取下表座2和百分表4安装一体的检具，让辅助量棒1留在销孔6上，将曲轴转180o，使销孔6处于轴颈5另一侧的对称点位置，再用上述步骤安装操作表座2，使百分表4的测头再触及轴颈5外圆面顶点，此时百分表4指示的数值即为销孔6对轴颈5中心线的对称度值。

Claims (8)

1.一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检具，该检具包括表座（2）、辅助量棒（1）和对称度百分表（4），其特征在于：所述表座（2）外形大致为四方体，在表座（2）底面正中间位置开有一个贯通前后端面的矩形凹槽（8），在表座（2）上表面正中间位置有一横向伸出表座（2）前端面（12）的表夹（9），该表夹（9）通过夹紧件直立夹持百分表（4），并且百分表（4）的测头中心线与表座（2）前端面（12）的间距等于轴颈（5）半径。

2.根据权利要求1所述的检具，其特征在于：表座（2）形体为一种实体或装配体结构，采用实体结构时，在表座（2）中间纵向贯通一个矩形或圆形减重孔（7）。

3.根据权利要求1或2所述的检具，其特征在于：表座（2）前端面（12）对表座（2）两侧面、矩形凹槽（8）底面及表夹（9）底面有较高的垂直精度；矩形凹槽（8）底面和表座（2）前端面（12）有较高的平面度和光洁度。

4.根据权利要求1、2或3所述的检具，其特征在于：表座（2）底面矩形凹槽（8）深度大于销孔（6）直径2mm以上；矩形凹槽（8）宽度大于销孔（6）直径1至2倍。

5.根据权利要求1所述的检具，其特征在于：表夹（9）伸出端中间开有一条宽约2mm的开口夹紧槽（10），在夹紧槽（10）的近前端处有一与夹紧槽（10）形为一体的垂直夹孔（11），夹孔（11）通过锁紧螺钉（3）竖直夹装百分表（4）。

6. 根据权利要求1或5所述的检具，其特征在于：表夹（9）为固定设置或制作成具有水平轴向伸缩功能的机构。

7. 根据权利要求1至6所述的检具，其特征在于：所述辅助量棒（1）为一端带有圆柱头（13）的圆柱销，销体（14）的中心有一贯通辅助量棒（1）两端的通气孔（15）。

8.一种测量曲轴轴颈销孔对轴颈中心线对称度的检测方法，该检测方法将曲轴水平放置，销孔6中心线大致处于水平状态，其特征在于：选取一支与销孔（6）实际直径及公差相同或稍大的辅助量棒（1），以适度的无间隙配合将辅助量棒（1）一端插入销孔（6）；而后把表座（2）的矩形凹槽（8）底面置于辅助量棒（1）上，让表座（2）前端面（12）贴靠轴颈（5）圆表面，表座（2）一侧面则向轴颈（5）一端的台肩面（16）靠紧，使百分表（4）测头抵在轴颈（5）外圆面顶点上，将百分表（4）指针调为零；取下表座（2）和百分表（4）为一体的检具，把曲轴颈（5）转180o，使销孔（6）处于轴颈（5）另一侧的对称点上，再用同样的方法装上表座（2），让百分表（4）的测头触及轴颈（5）外圆面顶点，此时百分表（4）所指示的读数值为销孔（6）对轴颈（5）中心线的对称度值。

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