CN105547107B - 一种自定心内孔测量检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自定心内孔测量检具，包括水平设置的底板，底板上安装有自定心机构以及表座，表座上安装有水平设置的百/千分表；自定心机构包括设置在底板上的顶针以及定心件，顶针与百/千分表同轴设置，且顶针的朝向与百/千分表的测量端的朝向相反；定心件具有两个用于抵住待测工件内圈的触头，两个触头对称的安装在百/千分表轴线的两侧，且朝向与百/千分表的测量端的朝向相同，两个触头的连线始终位于百/千分表的测量端和顶针之间；顶针或定心件能够沿百/千分表轴线方向移动。本发明具有结构简单，制造容易，成本较低；操作方便，对工人的测量技术要求较低；可靠性好，检测速度快，检测精度较高，适用范围较广等优点。

Description

一种自定心内孔测量检具

技术领域

本发明涉及零部件检测领域，特别的涉及一种自定心内孔测量检具。

背景技术

飞轮是汽、柴油机上的高速旋转件，飞轮高速旋转，由于惯性作用可贮藏能量，也可放出能量，克服运动阻力，使发动机运转平稳，是柴油机中不可或缺的部件之一。飞轮上压有齿圈，齿圈与发动机的驱动齿轮啮合，能协助汽、柴油机实现电启动。现有技术中柴油机使用的飞轮和齿圈多通过热装装配而成，首先将齿圈加热膨胀后套装在飞轮上，冷却后飞轮与齿圈之间过盈配合，齿圈利用二者之间的摩擦力带动飞轮旋转，一旦二者之间的过盈量较小，或只有部分过盈接触，二者之间的摩擦力下降，齿圈可能会在飞轮上出现打滑或脱落现象，影响动力的传输和安全；若配合过盈量太大或太小，装配后齿圈爆裂或者使用环境温度太低或太高，热胀冷缩原因，使用中可能可能出现打滑或爆裂。为保证飞轮和齿圈的过盈配合要求，齿圈内孔的圆度需要满足设计要求。

齿圈加工完成后，需要通过人工对齿圈的内径进行检测，并将不合格产品或误差不在规定范围内的齿圈分选出来，以保证齿圈的精度要求。对于齿圈内孔的圆度，一般采用百分表或千分表，需要将百分表或千分表沿垂直于齿圈轴心线的方向固定接触到齿圈的内壁，然后将齿圈的绕轴心旋转一周，百分表或千分表的测得的最大值与最小值之差就是齿圈内孔的圆度。但是，由于齿圈的轴心位置很难确定，很难保证齿圈绕轴心旋转，操作不便，一旦齿圈旋转时使轴心位置偏移，造成百分表或千分表为轴线位置不在测量圆的直径上，导致测量的结果不准确，测量精度低。同时，上述方法对工人的测量技术要求很高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构简单，制造容易，操作方便，对工人的测量技术要求较低，检测速度快、检测精度较高的自定心内孔测量检具。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种自定心内孔测量检具，其特征在于，包括水平设置的底板，所述底板上安装有用于确定待测工件的轴心线位置的自定心机构，以及用于固定百/千分表的表座，所述表座上安装有水平设置的百/千分表；所述自定心机构包括设置在底板上的顶针以及定心件，所述顶针与所述百/千分表同轴设置，且所述顶针的朝向与所述百/千分表的测量端的朝向相反；所述定心件具有两个用于抵住待测工件内圈的触头，两个所述触头对称的安装在所述百/千分表轴线的两侧，且朝向与所述百/千分表的测量端的朝向相同，两个所述触头的连线始终位于所述百/千分表的测量端和所述顶针之间；所述顶针或定心件上安装有能够沿所述百/千分表轴线方向伸缩的弹性件，使所述顶针或定心件能够沿所述百/千分表轴线方向移动。

使用时，将顶针或定心件朝向另一端移动，使弹性件压缩，然后将待测工件套在顶针和定心件上，然后放松顶针或定心件，使顶针和定心件的两个触头均自动抵接在待测工件内圈孔上，由于平面上不共线三点唯一地确定一个圆。同时，两个所述触头对称的安装在所述百/千分表轴线的两侧，顶针与所述百/千分表同轴设置。这样，顶针和定心件的两个触头组成对称三角形，百/千分表的轴线位于该对称三角形的对称中心线上，则百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上。测量时，将待测工件的端面水平放置在底面上，使待测工件绕顶针和定心件旋转，则水平设置的百/千分表的轴线与竖直设置的待测工件的轴心线相互垂直，同时测量待测工件不同位置的内孔的误差，将百/千分表测量的最大值减去测量的最小值就可以得到内孔的圆度，从而判断待测工件的内径是否符合要求。上述检具结构简单，易于制造，操作简便，只需要将待测工件放置到底板上，绕顶针和定心件旋转一圈就可完成待测工件内孔的检测，对工人的测量技术要求较低，检测速度快，由于百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上，采用本检具的检测精度较高。

作为优化，所述表座为垂直于所述底板设置的矩形板，所述矩形板上具有沿厚度方向设置的安装孔，所述安装孔的直径与所述百/千分表的夹持套筒的直径相匹配，使所述百/千分表的夹持套筒能够穿过所述安装孔；所述安装孔沿水平径向方向的一侧连接有水平贯穿该侧板体的调节缝；所述调节缝上方的板体上具有竖直设置的螺栓孔，下方的板体上具有与所述螺栓孔对应且同轴设置的螺纹孔，所述螺纹孔中装有由上向下贯穿所述螺栓孔的螺栓，所述调节缝能够在该螺栓的作用下收缩。

上述结构简单，易于制作，成本较低。使用时，将百/千分表的夹持套筒水平穿过安装孔，然后拧紧穿过螺栓孔安装在螺纹孔中的螺栓，使调节缝收缩，进而带动安装孔的收缩，从而将百/千分表的夹持套筒夹紧，操作简便。

作为优化，所述定心件为整体呈水平设置的矩形框，两个所述触头位于该矩形框的同一侧面的两端，且该侧的框体上具有能够让所述百/千分表的测量端伸出的让位孔，使两个所述触头与所述百/千分表的轴线位于同一水平面上；所述矩形框的内框能够容纳所述表座以及所述百/千分表。

采用上述结构，使得两个触头以及定心件成为一个整体，两个触头之间的相对位置固定，能够保证测量过程中，两个触头始终对称的位于百/千分表的轴线的两侧。保证测量过程中，百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上，提高检测的精度。同时，上述结构有利于安装，只需将矩形框安装到位即可。两个触头与百/千分表的轴线位于同一水平面上，同时，顶针与所述百/千分表同轴设置。这样，两个触头和顶针所确定的圆与百/千分表的轴线在同一水平面上，即百/千分表的测量对象始终是两个触头和顶针所确定的圆。这样，有利于提高测量可靠性。

作为优化，所述自定心机构还包括相对平行安装在所述底板上的两个整体呈矩形的导向板，两个所述导向板分别位于所述定心件沿两个所述触头连线方向的两侧，且分别贴靠在对应的定心件（22）侧面上；所述弹性件安装在所述导向板和定心件之间。

这样，使用导向板将弹性件安装在定心件的两侧，可以保证定心件在移动的过程中，定心件两侧的弹力均衡，所受弹力方向始终与百/千分表的轴线相一致，使得定心件自身不会在水平面上偏转，从而保证了两个触头始终对称的位于百/千分表的轴线的两侧。有利于提高检具的可靠性，提高检测精度。

作为优化，所述两个所述导向板上均具有朝向所述定心件开口的呈矩形的安装槽，所述弹性件为水平设置在所述安装槽内的螺旋弹簧；所述定心件沿两个所述触头连线方向的两侧上均具有伸入对应安装槽内的挡块；所述螺旋弹簧位于所述挡块远离所述触头一侧的槽体内，且两端分别抵接在所述挡块和所述安装槽的内壁上。

螺旋弹簧结构简单，制造方便，在机械设备中的使用范围极广，价格便宜。采用上述结构，将螺旋弹簧布置在安装槽内。同时，由于安装槽在导向板与定心件之间，使得螺旋弹簧不会从安装槽中掉落，结构简单，易于制造。

作为优化，所述底板上具有沿所述百/千分表轴线方向贯通设置的矩形的导向槽，所述导向槽的宽度与所述定心件沿两个所述触头连线方向的宽度相匹配，使所述定心件能够沿所述导向槽的长度方向滑动；所述导向槽的深度小于所述百/千分表轴线到所述导向槽的底面的距离；两个所述导向板的上端均具有朝向所述定心件突出的限位块，所述限位块的底面与所述导向槽的底面的距离与所述定心件的厚度相匹配，使所述定心件能够在水平方向上滑动。

采用上述结构，使得定心件在水平方向上，只能沿导向槽的长度方向滑动，而不会发生偏转。同时，限位块使得定心件在滑动过程中，不会向上发生偏转，从而保证测量过程中，定心件只能沿轴线方向滑动，两个触头始终对称的位于百/千分表轴线的两侧。有利于提高检测的精度。

作为优化，所述顶针通过整体呈长方形的顶针安装板固定安装在所述底板上，所述顶针安装在所述顶针安装板的长度方向的垂直平分线上；所述底板上具有若干组沿所述百/千分表轴线方向设置的螺纹孔，每组所述螺纹孔对称设置在所述百/千分表轴线的两侧；所述顶针安装板沿垂直所述百/千分表轴线的方向安装在任一组所述螺纹孔上。

采用上述结构，只需要将顶针安装板安装在不同组的螺纹孔上，就可以对不同内径的工件进行检测，使得该检具的适用更广。

作为优化，所述挡块为安装在所述定心件上的螺钉。

综上所述，本发明具有结构简单，制造容易，成本较低；操作方便，对工人的测量技术要求较低；可靠性好，检测速度快，检测精度较高，适用范围较广等优点。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为图1中表座的结构示意图。

图3为图1中定心件的结构示意图。

图4为图1中导向板部分的局部结构示意图。

图5为图1中导向板部分的左视剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1~图5所示，一种自定心内孔测量检具，包括水平设置的底板1，所述底板1上安装有用于确定待测工件的轴心线位置的自定心机构2，以及用于固定百/千分表的表座3，所述表座3上安装有水平设置的百/千分表4；所述自定心机构2包括设置在底板1上的顶针21以及定心件22，所述顶针21与所述百/千分表4同轴设置，且所述顶针21的朝向与所述百/千分表4的测量端的朝向相反；所述定心件22具有两个用于抵住待测工件内圈的触头221，两个所述触头221对称的安装在所述百/千分表4轴线的两侧，且朝向与所述百/千分表4的测量端的朝向相同，两个所述触头221的连线始终位于所述百/千分表4的测量端和所述顶针21之间；所述顶针21或定心件22上安装有能够沿所述百/千分表4轴线方向伸缩的弹性件，使所述顶针21或定心件22能够沿所述百/千分表4轴线方向移动。

使用时，将顶针或定心件朝向另一端移动，使弹性件压缩，然后将待测工件套在顶针和定心件上，然后放松顶针或定心件，使顶针和定心件的两个触头均抵接在待测工件内圈上，由于平面上不共线三点唯一地确定一个圆。同时，两个所述触头对称的安装在所述百/千分表轴线的两侧，顶针与所述百/千分表同轴设置。这样，顶针和定心件的两个触头组成对称三角形，百/千分表的轴线位于该对称三角形的对称中心线上，则百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上。测量时，将待测工件的端面水平放置在底面上，使待测工件绕顶针和定心件旋转，则水平设置的百/千分表的轴线与竖直设置的待测工件的轴心线相互垂直，同时测量待测工件不同位置的内孔的误差，将百/千分表测量的最大值减去测量的最小值就可以得到内孔的圆度，从而判断待测工件的内径是否符合要求。上述检具结构简单，易于制造，操作简便，只需要将待测工件放置到底板上，绕顶针和定心件旋转一圈就可完成待测工件内孔的检测，对工人的测量技术要求较低，检测速度快，由于百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上，采用本检具的检测精度较高。

具体使用时，还可以采用该检具测量出工件的具体尺寸。例如，一种齿圈的内径为100mm，公差为±0.05mm，齿圈加工后，为增加表面性能，往往需要淬火，由于齿圈的直径较大，厚度相对较薄，淬火后的齿圈可能会发生弯曲变形，需要对淬火后的齿圈进行测量。使用时，先使用尺寸为100mm的基础环规套在该检具的顶针和定心件上，然后调节百/千分表使指针指到0，完成百/千分表的校准。然后将待测齿圈套在该检具的顶针和定心件上，并绕顶针和定心件旋转一圈，观察百/千分表指针上的度数，一旦百/千分表的指针顺时针或逆时针转动指示超过0.05mm，则表示该齿圈的内径不合格。将基准尺寸100mm与百/千分表的指示相加或相减，得到该位置的内径测量值。将齿圈绕顶针和定心件旋转一圈，测量至少3个位置的内径值，取其均值即为齿圈的测量内径。采用本测量检具测量的齿圈内径值精确度高，操作容易。

其中，所述表座3为垂直于所述底板1设置的矩形板，所述矩形板上具有沿厚度方向设置的安装孔31，所述安装孔31的直径与所述百/千分表4的夹持套筒的直径相匹配，使所述百/千分表4的夹持套筒能够穿过所述安装孔31；所述安装孔31沿水平径向方向的一侧连接有水平贯穿该侧板体的调节缝32；所述调节缝32上方的板体上具有竖直设置的螺栓孔33，下方的板体上具有与所述螺栓孔33对应且同轴设置的螺纹孔34，所述螺纹孔34中装有由上向下贯穿所述螺栓孔33的螺栓，所述调节缝32能够在该螺栓的作用下收缩。

上述结构简单，易于制作，成本较低。使用时，将百/千分表的夹持套筒水平穿过安装孔，然后拧紧穿过螺栓孔安装在螺纹孔中的螺栓，使调节缝收缩，进而带动安装孔的收缩，从而将百/千分表的夹持套筒夹紧，操作简便。

其中，所述定心件22为整体呈水平设置的矩形框，两个所述触头221位于该矩形框的同一侧面的两端，且该侧的框体上具有能够让所述百/千分表4的测量端伸出的让位孔222，使两个所述触头221与所述百/千分表4的轴线位于同一水平面上；所述矩形框的内框能够容纳所述表座3以及所述百/千分表4。

采用上述结构，使得两个触头以及定心件成为一个整体，两个触头之间的相对位置固定，能够保证测量过程中，两个触头始终对称的位于百/千分表的轴线的两侧。保证测量过程中，百/千分表的轴线始终位于待测工件的内孔的直径方向上，提高检测的精度。同时，上述结构有利于安装，只需将矩形框安装到位即可。两个触头与百/千分表的轴线位于同一水平面上，同时，顶针与所述百/千分表同轴设置。这样，两个触头和顶针所确定的圆与百/千分表的轴线在同一水平面上，即百/千分表的测量对象始终是两个触头和顶针所确定的圆。这样，有利于提高测量可靠性。

其中，所述自定心机构2还包括相对平行安装在所述底板1上的两个整体呈矩形的导向板23，两个所述导向板23分别位于所述定心件22沿两个所述触头221连线方向的两侧，且分别贴靠在对应的定心件22侧面上；所述弹性件安装在所述导向板23和定心件22之间。

这样，使用导向板将弹性件安装在定心件的两侧，可以保证定心件在移动的过程中，定心件两侧的弹力均衡，所受弹力方向始终与百/千分表的轴线相一致，使得定心件自身不会在水平面上偏转，从而保证了两个触头始终对称的位于百/千分表的轴线的两侧。有利于提高检具的可靠性，提高检测精度。

其中，所述两个所述导向板23上均具有朝向所述定心件22开口的呈矩形的安装槽231，所述弹性件为水平设置在所述安装槽231内的螺旋弹簧；所述定心件22沿两个所述触头221连线方向的两侧上均具有伸入对应安装槽231内的挡块223；所述螺旋弹簧位于所述挡块223远离所述触头221一侧的槽体内，且两端分别抵接在所述挡块223和所述安装槽231的内壁上。

螺旋弹簧结构简单，制造方便，在机械设备中的使用范围极广，价格便宜。采用上述结构，将螺旋弹簧布置在安装槽内。同时，由于安装槽在导向板与定心件之间，使得螺旋弹簧不会从安装槽中掉落，结构简单，易于制造。

其中，所述底板1上具有沿所述百/千分表4轴线方向贯通设置的矩形的导向槽11，所述导向槽11的宽度与所述定心件22沿两个所述触头221连线方向的宽度相匹配，使所述定心件22能够沿所述导向槽11的长度方向滑动；所述导向槽11的深度小于所述百/千分表4轴线到所述导向槽11的底面的距离；两个所述导向板23的上端均具有朝向所述定心件22突出的限位块232，所述限位块232的底面与所述导向槽11的底面的距离与所述定心件22的厚度相匹配，使所述定心件22能够在水平方向上滑动。

采用上述结构，使得定心件在水平方向上，只能沿导向槽的长度方向滑动，而不会发生偏转。同时，限位块使得定心件在滑动过程中，不会向上发生偏转，从而保证测量过程中，定心件只能沿轴线方向滑动，两个触头始终对称的位于百/千分表轴线的两侧。有利于提高检测的精度。

其中，所述顶针21通过整体呈长方形的顶针安装板24固定安装在所述底板1上，所述顶针21安装在所述顶针安装板24的长度方向的垂直平分线上；所述底板1上具有若干组沿所述百/千分表4轴线方向设置的螺纹孔，每组所述螺纹孔对称设置在所述百/千分表4轴线的两侧；所述顶针安装板24沿垂直所述百/千分表4轴线的方向安装在任一组所述螺纹孔上。

采用上述结构，只需要将顶针安装板安装在不同组的螺纹孔上，就可以对不同内径的工件进行检测，使得该检具的适用更广。

其中，所述挡块223为安装在所述定心件22上的螺钉。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种自定心内孔测量检具，其特征在于，包括水平设置的底板（1），所述底板（1）上安装有用于确定待测工件的轴心线位置的自定心机构（2），以及用于固定百/千分表的表座（3），所述表座（3）上安装有水平设置的百/千分表（4）；所述自定心机构（2）包括设置在底板（1）上的顶针（21）以及定心件（22），所述顶针（21）与所述百/千分表（4）同轴设置，且所述顶针（21）的朝向与所述百/千分表（4）的测量端的朝向相反；所述定心件（22）具有两个用于抵住待测工件内圈的触头（221），两个所述触头（221）对称的安装在所述百/千分表（4）轴线的两侧，且朝向与所述百/千分表（4）的测量端的朝向相同，两个所述触头（221）的连线始终位于所述百/千分表（4）的测量端和所述顶针（21）之间；所述顶针（21）或定心件（22）上安装有能够沿所述百/千分表（4）轴线方向伸缩的弹性件，使所述顶针（21）或定心件（22）能够沿所述百/千分表（4）轴线方向移动；所述表座（3）为垂直于所述底板（1）设置的矩形板，所述矩形板上具有沿厚度方向设置的安装孔（31），所述安装孔（31）的直径与所述百/千分表（4）的夹持套筒的直径相匹配，使所述百/千分表（4）的夹持套筒能够穿过所述安装孔（31）；所述安装孔（31）沿水平径向方向的一侧连接有水平贯穿该侧板体的调节缝（32）；所述调节缝（32）上方的板体上具有竖直设置的螺栓孔（33），下方的板体上具有与所述螺栓孔（33）对应且同轴设置的螺纹孔（34），所述螺纹孔（34）中装有由上向下贯穿所述螺栓孔（33）的螺栓，所述调节缝（32）能够在该螺栓的作用下收缩；所述定心件（22）为整体呈水平设置的矩形框，两个所述触头（221）位于该矩形框的同一侧面的两端，且该侧的框体上具有能够让所述百/千分表（4）的测量端伸出的让位孔（222），使两个所述触头（221）与所述百/千分表（4）的轴线位于同一水平面上；所述矩形框的内框能够容纳所述表座（3）以及所述百/千分表（4）；所述自定心机构（2）还包括相对平行安装在所述底板（1）上的两个整体呈矩形的导向板（23），两个所述导向板（23）分别位于所述定心件（22）沿两个所述触头（221）连线方向的两侧，且分别贴靠在对应的定心件（22）侧面上；所述弹性件安装在所述导向板（23）和定心件（22）之间。

2.如权利要求1所述的自定心内孔测量检具，其特征在于，所述两个所述导向板（23）上均具有朝向所述定心件（22）开口的呈矩形的安装槽（231），所述弹性件为水平设置在所述安装槽（231）内的螺旋弹簧；所述定心件（22）沿两个所述触头（221）连线方向的两侧上均具有伸入对应安装槽（231）内的挡块（223）；所述螺旋弹簧位于所述挡块（223）远离所述触头（221）一侧的槽体内，且两端分别抵接在所述挡块（223）和所述安装槽（231）的内壁上。

3.如权利要求1所述的自定心内孔测量检具，其特征在于，所述底板（1）上具有沿所述百/千分表（4）轴线方向贯通设置的矩形的导向槽（11），所述导向槽（11）的宽度与所述定心件（22）沿两个所述触头（221）连线方向的宽度相匹配，使所述定心件（22）能够沿所述导向槽（11）的长度方向滑动；所述导向槽（11）的深度小于所述百/千分表（4）轴线到所述导向槽（11）的底面的距离；两个所述导向板（23）的上端均具有朝向所述定心件（22）突出的限位块（232），所述限位块（232）的底面与所述导向槽（11）的底面的距离与所述定心件（22）的厚度相匹配，使所述定心件（22）能够在水平方向上滑动。

4.如权利要求1所述的自定心内孔测量检具，其特征在于，所述顶针（21）通过整体呈长方形的顶针安装板（24）固定安装在所述底板（1）上，所述顶针（21）安装在所述顶针安装板（24）的长度方向的垂直平分线上；所述底板（1）上具有若干组沿所述百/千分表（4）轴线方向设置的螺纹孔，每组所述螺纹孔对称设置在所述百/千分表（4）轴线的两侧；所述顶针安装板（24）沿垂直所述百/千分表（4）轴线的方向安装在任一组所述螺纹孔上。

5.如权利要求2所述的自定心内孔测量检具，其特征在于，所述挡块（223）为安装在所述定心件（22）上的螺钉。