CN102778189B - 一种选垫测量工具及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够方便、精确地进行选垫测量的工具，包括：指示表；把手，其一端拥有指示表安装孔，另一端为开口，中间为内部空腔；定位芯轴，其拥有测量臂；钩形测头；所述指示表通过所述把手的指示表安装孔进入内部空腔，所述定位芯轴沿所述把手的内部空腔内壁运动，所述测量臂伸出所述开口，所述钩形测头可转动连接至所述把手，所述钩形测头沿与所述定位芯轴运动方向的法向运动。

Description

一种选垫测量工具及其测量方法

技术领域.

本发明涉及一种测量工具及其测量方法，特别涉及一种选垫测量工具及其测量方法。

背景技术

在机械零部件的轴向装配过程中，例如在汽车变速箱装配过程中，为保证输入轴的轴向定位精度，通常需要在输入轴与离合器装配好后，安装一个精度很高的调整垫片（例如，某产品的调整垫片公差为±0.03mm）。而且，这个调整垫片的厚度一般要在装配好后才能确定。但是，此时要安装调整垫片的部位在装配好的组件内部，空间非常狭小和隐蔽，无法直接测量。

目前，一种测量方法是采用塞尺等工具进行测量，进行测量时很不方便，且会产生较大误差，测量精度不高；另一种方法是在装配之前分别对输入轴、离合器各个参数进行测量，再计算得出调整垫片厚度，所需测量参数多，且很可能与装配完成后的实际情况不符。这两种方法均比较麻烦，且不能得到精确的尺寸。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够方便、精确地进行选垫测量的选垫测量工具。

本发明的另一目的是提供一种应用本发明的选垫测量工具直接测得所需调整垫片厚度的测量方法。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种选垫测量工具，包括：

指示表；

把手，其一端拥有指示表安装孔，另一端为开口，中间为内部空腔；

定位芯轴，其拥有测量臂；

钩形测头；

所述指示表通过所述把手的指示表安装孔进入内部空腔，所述定位芯轴沿所述把手的内部空腔内壁运动，所述测量臂伸出所述开口，所述钩形测头可转动连接至所述把手，所述钩形测头沿与所述定位芯轴运动方向的法向运动。

可选择地，所述定位芯轴与所述把手之间拥有限位装置。

可选择地，所述限位装置为孔-销配合装置。

可选择地，所述指示表通过紧定螺钉实现与所述把手之间的固定。

可选择地，所述钩形测头通过圆柱销连接至所述把手。

可选择地，所述钩形测头与所述把手之间安装有回位弹簧。

可选择地，所述把手和所述钩形测头外侧安装有钢丝挡圈。

可选择地，所述定位芯轴与所述把手之间安装有回位弹簧，所述回位弹簧的伸缩方向与所述定位芯轴的运动方向一致。

一种使用如上所述的选垫测量工具进行选垫测量方法，包括的步骤有：

调零，包括的步骤有：

提供拥有卡环槽的轴座；

提供测量定位垫片，其顶面到所述轴座的卡环槽的上端面的距离由以下等式给出：

h=t+δ

在此h为所述测量定位垫片顶面到所述轴座的卡环槽的上端面的距离，t为所述卡环槽中将要安装的卡环的厚度，δ为允许间隙；

将所述测量定位垫片置于所述轴座上；

将所述选垫测量工具的定位芯轴的测量臂顶在所述测量定位垫片的顶面上；

使所述选垫测量工具的钩形测头钩在所述轴座的卡环槽上端面上；

将所述选垫测量工具的指示表清零；

将所述选垫测量工具置于实际测量环境，将所述定位芯轴的测量臂顶在测量基准面上，将所述钩形测头钩在测量工作面上；

读取所述指示表读数。

可选择地，所述测量定位垫片通过磨削制备。

由于采用钩形测头和定位芯轴作为测量执行构件，两个构件之间的相对位移值由指示表给出，使得所述选垫测量工具能够很方便地深入到装配后的组件内进行测量。由于采用指示表读取数值，能够达到百分之一或者千分之一毫米甚至更高的精度，使得测量值更精确。

由于在所述测量方法中存在调零步骤，能够提前排除卡环厚度和允许间隙的干扰，从指示表读取的数值直接为所需调整垫片厚度，无需计算。

更进一步地，由于所述钩形测头与所述把手之间安装有回位弹簧，使得所述选垫测量工具能以任意角度插入到组件内部进行测量。

更进一步地，由于所述测量定位垫片通过磨削制备，增加了其表面精度，进而提高了测量精度。

附图说明

图1是本发明实施例的剖面图，表明了选垫测量工具的各个部分和选垫测量工具调零步骤的工作原理；

图2是本发明实施例的剖面图，表明了选垫测量过程。

以上图中序号：1指示表、101测量杆、2吊环、3紧定螺钉、4把手、401内部空腔、5定位芯轴、限位孔501、测量臂502、6回位弹簧、7圆柱销、8钩形测头、9环形定位套、10轴座、11测量定位垫片、12回位弹簧、13钢丝挡圈、14限位销、15离合器、16卡环槽、17输入轴。

具体实施方式

图1是本发明实施例的剖面图，表明了选垫测量工具的各个部分。指示表1通过把手4的指示表安装孔（未示出）进入内部空腔，并通过紧定螺钉3固定。本领域普通技术人员能够想象，指示表1也能够通过粘合、焊接等方式实现与把手4的固定。指示表1的测量杆101位于内部空腔401内。对本领域普通技术人员显而易见地，指示表1能够是数字或者机械式百分表、千分表。为了携带方便，把手4上还安装有挂钩2。定位芯轴5插入把手4的内部空腔401，在测量过程中其顶部与测量杆101接触，使测量杆101能够将其位移传导给指示表1。测量臂502从把手4与指示表安装孔相对的一端的开口处伸出。定位芯轴5上加工有限位孔501，其为长孔，定位销14穿过把手4的侧壁和定位孔501，限制了定位芯轴5在内部空腔401中的位移大小，使得定位芯轴5既不会因滑出内部空腔401太多而脱落，也不会深入内部空腔401太多而使指示表1超过量程，损害指示表。本领域普通技术人员应当理解，在本实施例中，是通过定位销14与定位孔501之间的配合实现了限位功能，本领域普通技术人员能够很容易地想象，通过在定位芯轴5的顶部与把手4的指示表安装孔所在的一端之间安装弹簧，或者其它方式，同样能够实现此限位功能，但并不离开本发明的范围。优选定位芯轴5的测量臂502与把手4之间安装有回位弹簧12。一方面，回位弹簧12起到辅助限位作用，即使在不存在限位销14的情况下，仍能方式定位芯轴5滑出内部空腔401，另一方面，在测量中，回位弹簧12能够在测量中推动把手4回位。具体测量方法将在下文中详细描述。钩形测头8通过圆柱销7可旋转连接至把手4的外侧。优选钩形测头8与把手4之间安装有回位弹簧6。测量时，钩形测头8围绕圆柱销7旋转，处于张开状态（如图2中的虚线钩形测头示出的），进入卡环槽16后，在回位弹簧6施加的回复力作用下，钩形测头8钩住卡环槽16的上端面。在测量完成后，按压钩形测头8安装回位弹簧6的部位，钩形测头8打开，使选垫测量工具能够退出工作位置。本领域普通技术人员能够想象，钩形测头8也能够不安装回位弹簧6，回复力由钩形测头8自身的重力提供，但显而易见，在存在回位弹簧6的情况下，选垫测量工具不仅能够进行垂直测量，还能够以任意角度进入工作位置进行测量，这显然更具优势。在存在回位弹簧6的情况下，在把手4和钩形测头8外侧安装有钢丝挡圈13，能够使回位弹簧6不会轻易脱落。

接下来将结合图1和图2对选垫测量方法进行详细描述。在本发明实施例中，选垫测量方法是以输入轴17与离合器15的装配为实例进行描述的，但对本领域普通技术人员显而易见，本发明的选垫测量工具及其测量方法能够被应用在其它类似的测量环境中。

首先参考图1，其表明了根据本发明实施例的选垫测量工具调零的工作原理，包括的步骤有：

提供一个轴座10，其上部模拟输入轴17，拥有卡环槽16。可选择地，制备环形定位套9，模拟离合器15。轴座10与环形定位套9共同模拟出了实际测量环境。

提供测量定位垫片11，使其顶面到轴座10的卡环槽16的上端面的距离由以下等式给出：

h=t+δ

在此h为所述测量定位垫片11顶面到所述轴座的卡环槽16的上端面的距离，t为所述卡环槽中将要安装的卡环的厚度，δ为允许间隙。优选所述测量定位垫片11通过磨削制备，以具有更高的精度。

将测量定位垫片11置于轴座10上；

将选垫测量工具的定位芯轴5的测量臂502的底面顶在测量定位垫片11的顶面上；

使选垫测量工具的钩形测头8钩在轴座10的卡环槽16的上端面上；

将选垫测量工具的指示表1清零；

此时，在指示表1示数为零状态下，钩形测头8的测量面与测量臂502的底面之间的距离差即为h。

图2是本发明实施例的剖面图，表明了选垫测量过程。为了清晰，图1中的指示表1被省略，并且选垫测量工具仅部分序号被标出。输入轴17与离合器15装配在一起形成一个组件，形成了实际测量环境。装配后，需要在离合器15与输入轴17接触的端面上，既图2中示出的测量基准面Pr，安装有调整垫片（未示出），用于调整轴向定位精度，调整垫片上的卡环槽16内再安装卡环（未示出）进行轴向定位。卡环槽16的上端面即为测量工作面Pm。卡环与调整垫片之间、或者调整垫片与测量基准面Pr之间允许存在间隙。假设需要选定的调整垫片厚度为T，卡环厚度为t，允许间隙为δ，Pr与Pm之间的距离为H，则H=T+t+δ，所需要测得的就是参数T。首先，使选垫测量工具进入组件，定位芯轴5的测量臂502顶在测量基准面Pr上。推动把手4使选垫测量工具继续深入，钩形测头8在输入轴17的挤压下进入打开状态，如图2中的虚线钩形测头所示出的。随后，在回位弹簧6的作用下，钩形测头8钩住卡环槽16的上端面，既测量工作面Pm。此时钩形测头8的测量面与测量臂502的底面之间的距离差即为H。在推动把手4的过程中，定位芯轴5在内部空腔401产生了位移，如图2中的定位芯轴虚线部分所表明的，使指示表1（图2中未示出）能够测量定位芯轴5相对钩形测头8的位移值。由于在测量前对指示表1进行了调零，因此此时指示表1的读数为测量工作面Pm到指示表1处于零状态位置（图2中虚线表示的）之间的距离，读数为H-h=T，排除了h的干扰，直接得到了调整垫片厚度。

因此，通过本发明实施例的选垫测量工具直接测得选垫厚度的测量方法包括的步骤有：

调零，包括的步骤有：

提供拥有卡环槽16的轴座10；

提供测量定位垫片11，其顶面到轴座10的卡环槽16的上端面的距离由以下等式给出：

h=t+δ

在此h为测量定位垫片11顶面到轴座10的卡环槽16的上端面的距离，t为卡环槽16中将要安装的卡环（未示出）的厚度，δ为允许间隙；

将测量定位垫片11置于所述轴座10上；

将选垫测量工具的定位芯轴5的测量臂502顶在测量定位垫片11的顶面上；

使选垫测量工具的钩形测头8钩在轴座10的卡环槽16上端面上；

将选垫测量工具的指示表1清零；

将选垫测量工具置于实际测量环境，将定位芯轴的测量臂502顶在测量基准面Pr上，将钩形测头8钩在测量工作面Pm上；

读取所述指示表读数。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种选垫测量工具，包括：

指示表；

把手，其一端拥有指示表安装孔，另一端为开口，中间为内部空腔；

定位芯轴，其拥有测量臂；

钩形测头；

所述指示表通过所述把手的指示表安装孔进入内部空腔，所述定位芯轴沿所述把手的内部空腔内壁运动，所述测量臂伸出所述开口，所述钩形测头可转动连接至所述把手，所述钩形测头沿与所述定位芯轴运动方向的法向运动。

2.根据权利要求1所述的选垫测量工具，其特征在于，所述定位芯轴与所述把手之间拥有限位装置。

3.根据权利要求2所述的选垫测量工具，其特征在于，所述限位装置为孔-销配合装置。

4.根据权利要求1所述的选垫测量工具，其特征在于，所述指示表通过紧定螺钉实现与所述把手之间的固定。

5.根据权利要求1所述的选垫测量工具，其特征在于，所述钩形测头通过圆柱销连接至所述把手。

6.根据权利要求1所述的选垫测量工具，其特征在于，所述钩形测头与所述把手之间安装有回位弹簧。

7.根据权利要求6所述的选垫测量工具，其特征在于，所述把手和所述钩形测头外侧安装有钢丝挡圈。

8.根据权利要求1所述的选垫测量工具，其特征在于，所述定位芯轴与所述把手之间安装有回位弹簧，所述回位弹簧的伸缩方向与所述定位芯轴的运动方向一致。

9.一种使用如权利要求1至8中的任一项所述的选垫测量工具进行选垫测量方法，包括的步骤有：

调零，包括的步骤有：

提供拥有卡环槽的轴座；

提供测量定位垫片，其顶面到所述轴座的卡环槽的上端面的距离由以下等式给出：

h＝t+δ

在此h为所述测量定位垫片顶面到所述轴座的卡环槽的上端面的距离，t为所述卡环槽中将要安装的卡环的厚度，δ为允许间隙；

将所述测量定位垫片置于所述轴座上；

将所述选垫测量工具的定位芯轴的测量臂顶在所述测量定位垫片的顶面上；

使所述选垫测量工具的钩形测头钩在所述轴座的卡环槽上端面上；

将所述选垫测量工具的指示表清零；

与输入轴接触并安装调整垫片的端面为测量基准面，实际测量环境中的卡环槽的上端面为测量工作面，将所述选垫测量工具置于实际测量环境，将所述定位芯轴的测量臂顶在测量基准面上，将所述钩形测头钩在测量工作面上；

读取所述指示表读数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述测量定位垫片通过磨削制备。