CN104112389A - 孔与轴的极限与配合演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种孔与轴的极限与配合演示装置，属于机械产品技术领域，解决了现有技术中无法直观表达孔与轴的极限与配合的问题，包括圆柱套（1），在圆柱套（1）内设置阶梯形滑块（2），阶梯形滑块（2）由阶梯形圆环在纵向方向经线切割等分而成，在阶梯形滑块（2）内设置可使所述的阶梯形滑块（2）延纵向方向运动的顶块（3），在圆柱套（1）的一侧设置圆环一（4），阶梯形滑块（2）的一端设置在所述圆环一（4）的内圆内，在圆柱套（1）的另一侧设置圆环二（5），在圆环二（5）的内圆上固定设置推进装置，所述的推进装置与所述的顶块（3）的运动相配合，本发明制造成本低，可以帮助理解对孔与轴形成的三种配合，在使用过程中精度高，演示配合效果明显。

Description

孔与轴的极限与配合演示装置

技术领域

本发明属于机械产品技术领域，特别是涉及一种用于演示孔与轴的极限与配合的演示装置。

背景技术

在工程学中，《互换性与技术测量》作为一门基础科目，是测量、绘图以及机械设计制造过程当中必不可少的知识，其中，圆柱结合的“极限和配合”是一项应用广泛、涉及面大的重要基础标准，在机器制造业中，圆柱结合的“极限与配合”的标准化，有利于机器的设计制造、使用和维修，直接影响产品的精度、性能和使用寿命，是评定产品质量的重要技术标准。但是，由于孔与轴的配合方式有三种，即间隙配合、过渡配合、过盈配合，这几种配合方式过于抽象，不利于学生的学习与理解，课堂上也不便演示孔轴的几种配合方式，导致学生对孔轴配合概念理解不到位，对学生之后公差与配合的计算及选用产生了极大的影响，在现有教学设备中，都没有可以直观表达孔与轴的极限与配合的装置，所以如果能设计一种演示孔与轴的极限与配合的演示装置，就能在课堂上的演示，让学生清楚直观地了解孔与轴配合的情况，并能更好地理解相关概念。

另一面，在现有技术中，塞规的大小根据工件测量的需要制作完成后，其尺寸大小一般不能再调节，当需要测量不同尺寸的工件时，就需要制作不同的塞规，因此如果能制造一种尺寸可调节的可调式塞规，就可以方便测量的需要，并且节约制造成本。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中无法直观表达孔与轴的极限与配合的问题，提供一种孔与轴的极限与配合的演示装置，可以清楚直观地展示孔与轴配合的情况。

本发明进一步要解决的是现有技术中的塞规尺寸不能调节的技术问题，提供一种尺寸可调节的可调式塞规。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种孔与轴的极限与配合演示装置，所述的演示装置包括圆柱套，在所述的圆柱套内设置阶梯形滑块，所述的阶梯形滑块由阶梯形圆环在纵向方向经线切割等分而成，在所述的阶梯形滑块内设置可使所述的阶梯形滑块可延纵向方向运动的顶块，在所述圆柱套的一侧设置圆环一，所述的阶梯形滑块的一端设置在所述圆环一的内圆内，在所述圆柱套的另一侧设置圆环二，在所述的圆环二的内圆上固定设置推进装置，所述的推进装置与所述的顶块的运动相配合。

作为本发明的进一步改进措施，上述的阶梯形滑块设置为2至6块。

进一步，上述的阶梯形滑块设置为3块，这样制造方便，定位效果好。

进一步，在所述的圆柱套上设置阶梯环形滑块定位部件，用于对滑块进行定位。

进一步，上述的阶梯环形滑块定位部件包括设置在圆柱套上三个螺纹孔，所述的三个螺纹孔相互间夹角为120度，在所述的螺纹孔上设置螺丝，在所述螺丝前部与阶梯环形滑块接触处设置弹簧，这样可以使阶梯环形滑块向圆心靠拢。

进一步，上述的阶梯环形滑块直径较大端内侧设置直径逐渐减少的锥形一，所述的顶块位于阶梯环形滑块直径较大端的部分设置为直径逐渐减少的锥形二，所述的锥形一与所述的锥形二相配合，这样顶块可使阶梯形滑块可延纵向方向运动的。

进一步，在所述的阶梯环形滑块外侧设置弹性部件，所述的弹性部件设置为弹性橡胶圈，可以使阶梯环形滑块紧密靠拢，使阶梯环形滑块所围的圆心与顶块圆心在同一直线上。

上述的孔与轴的极限与配合演示装置，所述的推进装置包括测微螺杆、固定套管、微分筒和测力装置，所述的测微螺杆与所述的顶块接触并推动顶块的运动，这样使测量更精确。

本发明的有益效果在于：1、本发明孔与轴的极限与配合演示装置加入了可缩放直径的孔与轴功能，通过对孔与轴进行直径尺寸的微调，可以帮助理解并掌握互换性与技术测量课程中的对孔与轴形成的三种配合，即间隙配合、过渡配合和过盈配合；2、本发明在使用过程中精度高，配合效果明显，功能实现效果好；3、本发明制造成本低，可以在教学中推广使用；4、本发明也可作为可调整尺寸的塞规使用，测量非标准的孔或轴；5、本发明可以详细描述在相同公差等级下不同基本偏差下的的配合方式。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

图1为本发明孔与轴的极限与配合演示装置的结构示意图。

图2为本发明中阶梯形滑块与顶块配合结构示意图。

图3为本发明中阶梯环形滑块定位部件结构示意图。

图4为本发明中阶梯形滑块结构示意图。

图5为本发明中顶块结构示意图。

附图标注说明：1-圆柱套、2-阶梯形滑块、3-顶块、4-圆环一、5-圆环二、6-螺纹孔、7-螺丝、8-弹簧、9-锥形一、10-锥形二、11-弹性橡胶圈、12-测微螺杆、13-固定套管、14-微分筒、15-测力装置。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示的孔与轴的极限与配合演示装置，包括圆柱套1，在圆柱套1内设置阶梯形滑块2，阶梯形滑块2由阶梯形圆环在纵向方向经线切割等分而成，作为本发明的进一步改进措施，上述的阶梯形滑块2设置为2至6块，作为一种优选实施例，本发明的阶梯形滑块2设置为3块；这样制造方便，定位效果好；在阶梯形滑块2内设置可使该阶梯形滑块2延纵向方向运动的顶块3，在圆柱套1的一侧设置圆环一4，阶梯形滑块2的一端设置在所述圆环一4的内圆内，在所述圆柱套1的另一侧设置圆环二5，所述的圆环二5设置为阶梯形圆环，在所述的圆环二5的内圆上固定设置推进装置，所述的推进装置与顶块3的运动相配合；如图4所示，推进装置包括测微螺杆12、固定套管13、微分筒14、测力装置15和锁紧装置，测微螺杆12与顶块3接触并推动顶块3的运动。孔与轴的极限配合精度要求较高，为了确保顶块3在推进过程中能达到所要求的精度，可以采用了外径千分尺中部分零件作为推进装置，例如可以用外径千分尺中的测微螺杆12、固定套管13、微分筒14和测力装置15等，用螺母将推进装置与圆环二5固定连接，这样在使用中能在最大程度上确保装置的精度。

如图3、图4所示，在圆柱套1上设置阶梯形滑块2定位部件，阶梯形滑块2定位部件包括设置在圆柱套1上三个螺纹孔6，所述的三个螺纹孔6相互间夹角为120度，在所述的螺纹孔6上设置螺丝7，在所述螺丝7前部与阶梯形滑块2接触处设置弹簧8。由于将阶梯圆环用线切割平均分成3份，要保持圆心与顶块3圆心在同一直线上，必须将阶梯圆环滑块固定，但由于滑块分散，难以固定，所以在圆柱套1上以相互为120度角的间距设置三个螺纹孔6，使螺纹孔6的位置刚好与3块阶梯形滑块2表面中心相对，将与螺纹孔6大小相对应的螺丝7前端用数控车床铣平，将弹簧8套入螺丝7前半部分，这样3根弹簧8使阶梯形滑块2向圆心靠拢。作为本发明的进一步改进措施，在阶梯形滑块2外侧设置弹性部件。该弹性部件可以设置为弹性橡胶圈11，在阶梯形滑块2顶部和底部套入弹性橡胶圈11，在弹性橡胶圈11的挤压下使3块阶梯形滑块2紧密靠拢，使3块阶梯形滑块2所围的圆心与顶块3圆心在同一直线上。

如图4、图5所示，在阶梯形滑块2直径较大端内侧设置为直径逐渐减少的锥形一9，在阶梯形滑块2直径较小端内侧设置为圆筒形，在顶块3位于阶梯形滑块2直径较大端的部分设置为直径逐渐减少的锥形二10，在顶块3位于阶梯形滑块2直径较小端的部分设置为圆柱形，锥形一9与锥形二10相配合。顶块3与阶梯形滑块2精密贴合，为了将顶块3水平方向上的移动转化阶梯形滑块2的径向移动，所以在阶梯形滑块2内部加工为直径逐渐减少的锥形一9，将顶块3末端位于阶梯形滑块2直径较大端的部分也同样加工为直径逐渐减少的锥形二10，使阶梯形滑块2能与顶块3相配合，并将用于进行缩放的阶梯形滑块2用线切割平均分至3块，在顶块3左右移动的过程中，实现阶梯形环滑块2的径向移动，从而实现孔的缩小与放大，利用阶梯形滑块2外侧设置的弹性部件，可以使阶梯形滑块2复位和固定。 

在使用过程中，在起始状态时，三块阶梯形滑块2在弹簧8与弹性橡胶的作用下紧密相连；通过调节推进装置，转动微分筒14旋钮，使测微螺杆12向前运动，测微螺杆12推动顶块3向前移动，顶块3在移动过程中在末端锥度的作用下，分别将3块阶梯圆环滑块顶开，使3块阶梯形滑块2作径向移动，位移后的3片阶梯形滑块2形成直径一定的圆环，产生的效果如同将轴或孔放大。根据所选基准孔或轴的尺寸要求，通过微分筒14旋钮控制顶块3向前平移的距离，待尺寸确定后，根据圆环的内直径尺寸，将铝轴放入由3块阶梯形滑块2组成的圆环中，即铝轴与扩张后的孔相配合，形成三种配合，即间隙配合、过渡配合、过盈配合；这时的内孔也可以作为塞规使用；根据圆环的外直径尺寸，将铝套套入由3块阶梯形滑块2组成的轴中，即铝套与扩张后的轴相配合，形成三种配合，即间隙配合、过渡配合、过盈配合；这时也可以作为轴的塞规使用。

上面结合附图对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本领域普通技术人员来说，还可以在不脱离本发明的前提下作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的演示装置包括圆柱套（1），在所述的圆柱套（1）内设置阶梯形滑块（2），所述的阶梯形滑块（2）由阶梯形圆环在纵向方向经线切割等分而成，在所述的阶梯形滑块（2）内设置可使所述的阶梯形滑块（2）延纵向方向运动的顶块（3），在所述圆柱套（1）的一侧设置圆环一（4），所述的阶梯形滑块（2）的一端设置在所述圆环一（4）的内圆内，在所述圆柱套（1）的另一侧设置圆环二（5），在所述的圆环二（5）的内圆上固定设置推进装置，所述的推进装置与所述的顶块（3）的运动相配合。

2.根据权利要求1所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的阶梯形滑块（2）设置为2至6块。

3.根据权利要求2所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的阶梯形滑块（2）设置为3块。

4.根据权利要求3所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：在所述的圆柱套（1）上设置阶梯形滑块定位部件。

5.根据权利要求4所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的阶梯形滑块定位部件包括设置在圆柱套（1）上三个螺纹孔（6），所述的三个螺纹孔（6）相互间夹角为120度，在所述的螺纹孔（6）上设置螺丝（7），在所述螺丝（7）前部与阶梯形滑块（2）接触处设置弹簧（8）。

6.根据权利要求5所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的阶梯形滑块（2）直径较大端内侧设置直径逐渐减少的锥形一（9），所述的顶块（3）位于阶梯形滑块（2）直径较大端的部分设置为直径逐渐减少的锥形二（10），所述的锥形一（9）与所述的锥形二（10）相配合。

7.根据权利要求6所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：在所述的阶梯形滑块（2）外侧设置弹性部件，所述的弹性部件设置为弹性橡胶圈（11）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的孔与轴的极限与配合演示装置，其特征在于：所述的推进装置包括测微螺杆（12）、固定套管（13）、微分筒（14）和测力装置（15），所述的测微螺杆（12）与所述的顶块（3）接触并推动顶块（3）的运动。