CN109141185A - 一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 - Google Patents
一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109141185A CN109141185A CN201810835967.XA CN201810835967A CN109141185A CN 109141185 A CN109141185 A CN 109141185A CN 201810835967 A CN201810835967 A CN 201810835967A CN 109141185 A CN109141185 A CN 109141185A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- measurement
- point
- differential mechanism
- spherical surface
- straight line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 215
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 30
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 4
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004441 surface measurement Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/08—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring diameters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
本发明提供一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置，通过确定球面最远点，然后获取第一参考点和第二参考点，进而获取球面最远点，通过几何关系计算出球径，并基于球面最远点确定方法设计了差速器球径及跳动测量方法以及测量装置，增加了差速器球径跳动测量的便捷性，提高了测量精度，制造难度较低，便于推广。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置。
背景技术
请参阅图1至图2，整体式差速器主要应用于乘用车或轻型卡车，其内球面的球径、相对于法兰面的位置度、和相对于两端轴颈的跳动及球面形状等加工质量对零件功能有较大的影响，直接影响到车辆的噪音控制和齿轮寿命。
整体式差速器内球面一般采用成形刀具对左右两侧分别进行加工，刀具左右移动的距离影响到球径大小，零件的安装位置和设备精度影响到球心的位置度变化，刀具刃磨质量也影响到球面形状，因此需要随时在现场进行检查和调整，保障加工球径大小、球心位置以及球面形状的精度。
差速器内球面的技术要求较多，如球径、位置度以及跳动等，一般分别采用多种不同的测量器具进行测量，然而在测量不同规格的零件时，测量器具的通用性较差。
差速器内球面面积较小，仅有整个球面面积的几十分之一，首先利用三坐标测量机等仪器的测头采点，再利用计算机构造球面的方式测量，在实际测量过程中误差较大，而且大型的仪器也不便于在现场进行质量控制。
一般采用的多种检具，如测量球径、位置度或跳动时，没有根据零件的实际尺寸进行校正或判断，是假定球面某个项目是相同的前提下进行测量，会带来测量的误差。
请参阅图3，如采用普通的内测千分尺测量球径，是假定两侧球面的理论球心是一致的，但由于两侧球面是分开加工的，因设备、夹具精度或刀具的精度影响，实际是存在误差的，测量出的数据是随测量点不同而变化的，当两侧球面的实际球心距离越大，误差则越大，而且无法测出单侧的球径。
请参阅图4，如采用与标准件进行比较测量，也是假定了标准件与被测零件的法兰球心位置相同，但由于被测量零件与样件的球心位置是存在差异的，如果未对测量点进行校正，比较测量得到的球径值是存在误差的，也无法对被测零件的球心位置度进行衡量。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置，用于解决现有技术中差速器球径及跳动不便于测量的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种球面最远点的确定方法，用于确定球体球面的最远点，包括：
定义过球体球心的一个平面为第一平面，定义垂直于第一平面的平面为第二平面，定义平行于第二平面并与球面相交的圆为测量圆，确定测量圆上的一点并定义为第一测量点，确定测量圆上的另一点并定义为第二测量点，定义所述第一测量点和所述第二测量点所在的直线为第一直线，所述第一直线与所述第一平面平行；
确定所述第一测量点和所述第二测量点的中点，并将此中点定义为第一参考点；
定义与第一直线垂直且与所述第一平面平行的直线为第二直线，第二直线经过第一参考点并与球面相交的两点分别为第三测量点和第四测量点；
确定所述第三测量点和所述第四测量点的中点，并将此中点定义为第二参考点；
定义所述球体球心和所述第二参考点所在的直线为第三直线，所述第三直线与所述球面相交的两点为均为球面最远点。
可选的，靠近第二参考点的一球面最远点为最低点，远离第二参考点的一球面最远点为最高点。
一种差速器球径测量方法，包括：
测量第三测量点和第四测量点之间的距离；
测量第二参考点和球面最远点之间的距离；
利用勾股定理，通过第三测量点和第四测量点之间的距离以及第二参考点和球面最远点之间的距离计算出球径。
可选的，定义第三测量点与第四测量点之间的距离为L，定义第二参考点与靠近第二参考点的球面最远点之间的距离分别为H，球径R＝[H2+(L/2)2]/2H。
一种差速器跳动测量方法，包括：
对第三参考点和第四参考点在第二直线上的位置进行第一次测量；
定义经过球体球心且与第三直线相垂直的直线为第四直线，将球体以第四直线为轴进行转动180°；
对第三参考点和第四参考点在第二直线上的位置进行第二次测量；
通过对比第一测量和第二次测量的差值得到差速器跳动。
一种差速器球径测试方法，包括：
提供一标准差速器，测量标准差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及标准差速器中第二参考点和球面最远点之间距离；
提供一测试差速器，测量测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离与标准差速器中第三测量点和第四测量点之间距离的差值，测量测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离与标准差速器中第二参考点和球面最远点之间距离的差值；
获取测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离；
利用勾股定理，通过测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离计算出测试差速器的球径。
一种差速器球径测量装置，包括用于承载差速器的支撑座、用于沿第一方向运动的第一操作台以及用于沿第二方向运动的第二操作台，所述第一操作台设置在所述第二操作台上，所述第一操作台上设有第一测量单元，所述第一测量单元包括测量头、测量杠杆和测量表，所述测量杠杆的一端设有测量头，所述测量杠杆的另一端连接测量表，所述第一方向为第一直线所在方向，所述第二方向为第二直线所在方向。
可选的，所述测量杠杆为等臂杠杆，且所述测量杠杆的支点设置在所述第一操作台上。
可选的，所述第一测量单元具有测量锁紧单元，所述测量锁紧单元包括锁紧螺钉和凸轮，所述凸轮能够以锁紧螺钉为轴转动且转动方向为靠近或者远离所述测量杠杆的方向。
可选的，所述第一测量单元还包括用于缓冲的弹簧，所述弹簧设置在测量杠杆连接有测量表的一端且所述弹簧设置在测量杠杆远离测量表的一面。
可选的，所述差速器球径测量装置还包括底座，所述支撑座设置在所述底座上，所述底座上还设有用于测量第二方向移动距离的第二测量单元，第二操作台能够沿着第二方向与第二测量单元发生相对运动。
可选的，所述第二操作台上设有用于测量第一方向移动距离的第三测量单元，第一操作台能够沿着第一方向与第三测量单元发生相对运动。
可选的，当需要测量差速器球径的半径为40mm至60mm时，定义第三测量点或者第四测量点与球体球心所在的直线为第五直线，定义所述第五直线与所述第三直线之间的夹角为α，当α∈[18°，45°]时，测量表为百分表，当α∈[3°，6°]时，所述测量表为千分表。
可选的，所述第二操作台靠近底座的一面设有第二导轨，所述第二导轨的导向为第二方向，所述第一操作台靠近第二操作台的一面设有第一导轨，所述第一导轨的导向为第一方向，所述第一导轨和所述第二导轨分别设有锁紧第一导轨和锁紧第二导轨的第一锁紧单元和第二锁紧单元。
如上所述，本发明的一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置，具有以下有益效果：
1、该方法和装置可同时对整体式差速器壳内球面的球径、球心位置度、跳动和形状等多个项目进行检测，并且外观较小，制造成本低，操作简单、快捷，适用于现场质量控制。
2、该方法和装置适用范围较大，可适用于多种规格的差速器壳，不同轴颈尺寸、不同球径、不同球心位置度的差速器壳均可进行测量，解决了专用检具的单一性问题。
3、采用了对被测量零件测量点进行校正的手段，直接对球最大截圆进行检查，减少了测量误差，提高了测量的准确性。
附图说明
图1显示为差速器结构示意图。
图2显示为差速器加工示意图。
图3显示为千分尺测量球径示意图。
图4显示为标准件与测试件与被测零件对比测试示意图。
图5显示为本发明实施例提供的球面最远点确定方法的球面结构示意图。
图6显示为本发明实施例提供的测量原理结构示意图。
图7显示为本发明实施例提供的跳动测量结构示意图。
图8显示为本发明实施例提供的跳动原理图。
图9显示为本发明实施例提供的测量装置结构示意图。
图10显示为图9的A-A结构示意图。
图11显示为图9中B-B结构示意图。
图12显示为图9中C-C结构示意图。
图13显示为测量杠杆结构示意图。
图14显示为测量表结构示意图。
图15显示为测量装置测量差速器结构示意图。
图16显示为图15的主视结构示意图。
图17显示为α小角度时测量原理结构示意图。
图18显示为α理想角度时测量原理结构示意图。
图19显示为测量表为百分表的仿真计算图。
图20显示为测量表为千分表的仿真计算图。
零件标号说明
0 球心
1 第一测量点
2 第二测量点
01 第一参考点
3 第三测量点
4 第四测量点
02 第二参考点
5 最低点
6 测量圆
61 第一球面
62 第二球面
7 跳动方向
8 差速器
10 第一操作台
11 第一方向
12 测量头
13 测量杠杆
131 支点
14 测量表
15 弹簧
16 锁紧螺钉
17 凸轮
20 第二操作台
21 第二方向
22 第二测量单元
23 第三测量单元
30 支撑座
31 卡座
32 芯轴
40 底座
100 第一锁紧单元
200 第二锁紧单元
101 第一拉手
201 第二拉手
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图20。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要应用在球面测量，尤其是差速器球面的球径及跳动测量，发明人发现由于差速器内球面的技术要求较多，如球径、位置度以及跳动等，一般分别采用多种不同的测量器具进行测量，然而在测量不同规格的零件时，测量器具的通用性较差，为此提供了一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置。
请参阅图5，本发明提供一种球面最远点的确定方法，用于确定球体球面的最远点，包括：
定义过球体球心0的一个平面为第一平面，定义垂直于第一平面的平面为第二平面，定义平行于第二平面并与球面相交的圆为测量圆6，确定测量圆6上的一点并定义为第一测量点1，确定测量圆上的另一点并定义为第二测量点2，定义所述第一测量点1和所述第二测量点2所在的直线为第一直线，所述第一直线与所述第一平面平行；
确定所述第一测量点1和所述第二测量点2的中点，并将此中点定义为第一参考点01；
定义与第一直线垂直且与所述第一平面平行的直线为第二直线，第二直线经过第一参考点01并与球面相交的两点分别为第三测量点3和第四测量点4；
确定所述第三测量点3和所述第四测量点4的中点，并将此中点定义为第二参考点02；
定义所述球体球心0和所述第二参考点02所在的直线为第三直线，所述第三直线与所述球面相交的两点为均为球面最远点，靠近第二参考点02的一球面最远点为最低点5，远离第二参考点02的一球面最远点为最高点。
一种差速器球径测量方法，包括：
测量第三测量点3和第四测量点4之间的距离；
测量第二参考点02和球面最远点之间的距离；
利用勾股定理，通过第三测量点3和第四测量点4之间的距离以及第二参考点02和球面最远点之间的距离计算出球径。
具体的，请参阅图6，定义第三测量点3与第四测量点4之间的距离为L，定义第二参考点02与最低点5之间的距离分别为H，球径R的公式推导如下：
R2＝(R-H)2+(L/2)2
R2＝R2-2HR+H2+(L/2)2
两边同时消去R2，可得：
0＝-2HR+H2+(L/2)2
2HR＝H2+(L/2)2
R＝[H2+(L/2)2]/2H
请参阅图7，由于差速器壳两侧球面是成形铣刀左右移动加工而成，左右两侧移动的距离差异会造成第一球面61和第二球面62在跳动方向7上的跳动，夹具精度和设备精度影响会造成两侧球面上下方向的跳动，这两个跳动是相互垂直的，各自影响两侧球面的位置。为此发明人提供了一种差速器跳动测量方法，包括：
对第三参考点3和第四参考点4在第二直线上的位置进行第一次测量，具体的，可先测量第三参考点3和第四参考点4在第二直线上的相对坐标，进行校零；
请参阅图8，定义经过球体球心且与第三直线相垂直的直线为第四直线，将球体以第四直线为轴进行转动180°；
对第三参考点3和第四参考点4在第二直线上的位置进行第二次测量，测量第三参考点3和第四参考点4在第二直线上的相对坐标；
通过对比第一测量和第二次测量相对坐标之间的差值得到差速器在跳动方向7上的跳动。
为了满足较大批次的差速器球径测量，提供了一种利用标准差速器作为基准并与测试差速器进行对比测量的差速器球径测试方法，差速器球径测试方法包括：
提供一标准差速器，测量标准差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离以及标准差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离；
提供一测试差速器，测量测试差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离与标准差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离的差值，测量测试差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离与标准差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离的差值；
获取测试差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离以及测试差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离；
利用勾股定理，通过测试差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离以及测试差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离计算出测试差速器的球径。本方案只需测量测试差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离与标准差速器中第三测量点3和第四测量点4之间距离的差值，测量测试差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离与标准差速器中第二参考点02和球面最远点之间距离的差值，获取第三测量点3与第四测量点4之间的距离L，第二参考点02与最低点5之间的距离分别为H，并利用R＝[H2+(L/2)2]/2H即可快速计算出测试差速器的球径。
请参阅图9至图16，提供一种差速器球径测量装置，对差速器8进行测量，差速器球径测量装置包括用于承载差速器的支撑座30、用于沿第一方向11运动的第一操作台10以及用于沿第二方向21运动的第二操作台20，所述第一操作台10设置在所述第二操作台20上，所述第一操作台10上设有第一测量单元，所述第一测量单元包括测量头12、测量杠杆13和测量表14，所述测量杠杆13的一端设有测量头12，所述测量杠杆13的另一端连接测量表14，所述第一方向11为第一直线所在方向，所述第二方向21为第二直线所在方向。在进行测量时，测量杠杆13从差速器8的加工孔中插入，并将测量头12与差速器8的球面接触，并将测量头12的运动通过测量杠杆13的转动反应给测量表14，进而测量头12能够检测出球面的等高点以及等高点与最低点之间的距离，通过上述推导得出的球径计算公式计算出差速器的球径。
优选地，所述测量杠杆13为等臂杠杆，且所述测量杠杆13的支点131设置在所述第一操作台10上。
进一步的，所述第一测量单元具有测量锁紧单元，所述测量锁紧单元包括锁紧螺钉16和凸轮17，所述凸轮17能够以锁紧螺钉16为轴转动且转动方向为靠近或者远离所述测量杠杆13的方向。当测量头12确认球面上的一点时，松紧锁紧螺钉16，并将凸轮17朝向靠近测量杠杆13的方向转动，凸轮17接触测量杠杆13，锁紧锁紧螺钉16，然后移动测量头12能够确认球面上的等高点。
更进一步的，所述第一测量单元还包括用于缓冲的弹簧15，所述弹簧15设置在测量杠杆13连接有测量表14的一端且所述弹簧15设置在测量杠杆13远离测量表14的一面，所述弹簧15用于缓冲和保护测量表14，防止测量杠杆13瞬时转动量较大对测量表14的损坏。
详细的，所述差速器球径测量装置还包括底座40，所述支撑座30设置在底座40上，所述底座40上还设有用于测量第二方向21上移动距离的第二测量单元22，第二操作台20能够沿着第二方向21与第二测量单元22发生相对运动，所述第二操作台20上设有用于测量第一方向11上移动距离的第三测量单元23，所述第一操作台10能够沿着第一方向11与第三测量单元23发生相对运动，详细的，所述第二测量单元22和第三测量单元23为游标卡尺。
为了便于移动第一操作台10和第二操作台20，所述第一操作台10和第二操作台20上分别设有用于移动操作台的第一拉手101和第二拉手201，所述第一拉手101和所述第二拉手201均为“U”形。
为了保持导向的直线度和移动精度，所述第二操作台20靠近底座40的一面设有第二导轨，所述第二导轨的导向为第二方向21，所述第一操作台10靠近第二操作台20的一面设有第一导轨，所述第一导轨的导向为第一方向11，所述第一导轨和所述第二导轨分别设有锁紧第一导轨和锁紧第二导轨的第一锁紧单元100和第二锁紧单元200。
进一步的，所述支撑座30具有“V”形的卡座31，所述卡座31与差速器的轴颈相匹配；更进一步的，所述支撑座30具有芯轴32，所述芯轴32与差速器的轴颈孔相匹配，所述差速器能够以芯轴32为轴发生自转，可以心轴32为轴转动对差速器球面进行检查。
测量步骤如下：
1、沿着第一方向11移动第一操作台10，确认第一测量点，找到第一方向11上的球面等高点，此等高点为第二测量点，通过第三测量单元获取第一测量点和第二测量点的坐标，进而计算得到第一参考点的坐标；
2、将测量头12沿着第一方向移动至第一参考点，锁定第一操作台，将测量头12沿着第二方向21移动，找到第二方向21上球面的等高点，此等高点为第三测量点和第四测量点，通过第二测量单元获取第三测量点和第四测量点的坐标获取L，进而计算得到第二参考点的坐标；
3、通过第一测量单元获取等高点的读数和第二参考点的读数，获取H；
4、通过公式R＝[H2+(L/2)2]/2H，计算差速器球径。
请参阅图17，定义第三测量点或者第四测量点与球体球心所在的直线为第五直线，定义所述第五直线与所述第三直线之间的夹角为α，发明人通过理论计算结合实际情况发现，当测量头所在点形成的夹角α较小时候容易产生较大的误差且不便测量，即当l发生变化时，h的变化很小，因此找到理想的夹角α才能提高测量精确性；
请参阅图18，发明人根据理论计算得出水平变量δ和垂直变量Δ之间的关系如下：
当需要测量差速器球径的半径为40mm至60mm时：
(1)、δ为0.01，即百分表可测量的最小精度，仿真图请参阅图19，得出如下结论：
①当α＝0°时，水平方向Δ变化1.1mm百分表才能测量出垂直方向变化，故用百分表无法直接找出球的最低点。
②当α>5°时，各种球径的变化趋势基本一致。
③当α>18°，水平方向Δ变化0.03mm百分表即能测量出垂直方向变化
④当α>25°,水平方向Δ变化0.02mm百分表即能测量出垂直方向变化
⑤当α>45°,水平方向Δ变化0.01mm百分表即能测量出垂直方向变化
因此α∈[18°，45°]时，百分表可较精确地确定球面上的点。
(2)、δ为0.001，即千分表可测量的最小精度，仿真图请参阅图20，得出如下结论：
①当α＝0°时，水平方向Δ变化0.3mm千分表才能测量出垂直方向变化，故用千分表无法准确无误找出球的最低点。
②当α>1°时，各种球径的变化趋势基本一致。
③当α>3°，水平方向Δ变化0.02mm千分表即能测量出垂直方向变化
④当α>6°,水平方向Δ变化0.01mm千分表即能测量出垂直方向变化
因此当α∈[3°，6°]时，千分表可精确地确定球面上的点。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (14)
1.一种球面最远点的确定方法，用于确定球体球面的最远点，其特征在于，包括：
定义过球体球心的一个平面为第一平面，定义垂直于第一平面的平面为第二平面，定义平行于第二平面并与球面相交的圆为测量圆，确定测量圆上的一点并定义为第一测量点，确定测量圆上的另一点并定义为第二测量点，定义所述第一测量点和所述第二测量点所在的直线为第一直线，所述第一直线与所述第一平面平行；
确定所述第一测量点和所述第二测量点的中点，并将此中点定义为第一参考点；
定义与第一直线垂直且与所述第一平面平行的直线为第二直线，第二直线经过第一参考点并与球面相交的两点分别为第三测量点和第四测量点；
确定所述第三测量点和所述第四测量点的中点，并将此中点定义为第二参考点；
定义所述球体球心和所述第二参考点所在的直线为第三直线，所述第三直线与所述球面相交的两点为均为球面最远点。
2.根据权利要求1所述的球面最远点的确定方法，其特征在于：靠近第二参考点的一球面最远点为最低点，远离第二参考点的一球面最远点为最高点。
3.一种差速器球径测量方法，利用如权利要求1至2任一项所述的球面最远点的确定方法测量球径，其特征在于，包括：
测量第三测量点和第四测量点之间的距离；
测量第二参考点和球面最远点之间的距离；
利用勾股定理，通过第三测量点和第四测量点之间的距离以及第二参考点和球面最远点之间的距离计算出球径。
4.根据权利要求3所述的差速器球径测量方法，其特征在于：定义第三测量点与第四测量点之间的距离为L，定义第二参考点与靠近第二参考点的球面最远点之间的距离分别为H，球径R＝[H2+(L/2)2]/2H。
5.一种差速器跳动测量方法，利用如权利要求1至2任一项所述的球面最远点的确定方法测量跳动，其特征在于，包括：
对第三参考点和第四参考点在第二直线上的位置进行第一次测量；
定义经过球体球心且与第三直线相垂直的直线为第四直线，将球体以第四直线为轴进行转动180°；
对第三参考点和第四参考点在第二直线上的位置进行第二次测量；
通过对比第一测量和第二次测量的差值得到差速器跳动。
6.一种差速器球径测试方法，其特征在于，包括：
提供一标准差速器，测量标准差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及标准差速器中第二参考点和球面最远点之间距离；
提供一测试差速器，测量测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离与标准差速器中第三测量点和第四测量点之间距离的差值，测量测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离与标准差速器中第二参考点和球面最远点之间距离的差值；
获取测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离；
利用勾股定理，通过测试差速器中第三测量点和第四测量点之间距离以及测试差速器中第二参考点和球面最远点之间距离计算出测试差速器的球径。
7.一种差速器球径测量装置，利用如权利要求1至2任一项所述的球面最远点的确定方法测量球径，其特征在于，包括用于承载差速器的支撑座、用于沿第一方向运动的第一操作台以及用于沿第二方向运动的第二操作台，所述第一操作台设置在所述第二操作台上，所述第一操作台上设有第一测量单元，所述第一测量单元包括测量头、测量杠杆和测量表，所述测量杠杆的一端设有测量头，所述测量杠杆的另一端连接测量表，所述第一方向为第一直线所在方向，所述第二方向为第二直线所在方向。
8.根据权利要求7所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述测量杠杆为等臂杠杆，且所述测量杠杆的支点设置在所述第一操作台上。
9.根据权利要求8所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述第一测量单元具有测量锁紧单元，所述测量锁紧单元包括锁紧螺钉和凸轮，所述凸轮能够以锁紧螺钉为轴转动且转动方向为靠近或者远离所述测量杠杆的方向。
10.根据权利要求9所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述第一测量单元还包括用于缓冲的弹簧，所述弹簧设置在测量杠杆连接有测量表的一端且所述弹簧设置在测量杠杆远离测量表的一面。
11.根据权利要求7所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述差速器球径测量装置还包括底座，所述支撑座设置在所述底座上，所述底座上还设有用于测量第二方向上移动距离的第二测量单元，第二操作台能够沿着第二方向与第二测量单元发生相对运动。
12.根据权利要求11所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述第二操作台上设有用于测量第一方向上移动距离的第三测量单元，第一操作台能够沿着第一方向与第三测量单元发生相对运动。
13.根据权利要求7所述的差速器球径测量装置，其特征在于：当需要测量差速器球径的半径为40mm至60mm时，定义第三测量点或者第四测量点与球体球心所在的直线为第五直线，定义所述第五直线与所述第三直线之间的夹角为α，当α∈[18°，45°]时，测量表为百分表，当α∈[3°，6°]时，所述测量表为千分表。
14.根据权利要求11所述的差速器球径测量装置，其特征在于：所述第二操作台靠近底座的一面设有第二导轨，所述第二导轨的导向为第二方向，所述第一操作台靠近第二操作台的一面设有第一导轨，所述第一导轨的导向为第一方向，所述第一导轨和所述第二导轨分别设有锁紧第一导轨和锁紧第二导轨的第一锁紧单元和第二锁紧单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810835967.XA CN109141185B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810835967.XA CN109141185B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109141185A true CN109141185A (zh) | 2019-01-04 |
| CN109141185B CN109141185B (zh) | 2023-11-24 |
Family
ID=64797884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810835967.XA Active CN109141185B (zh) | 2018-07-26 | 2018-07-26 | 一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109141185B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1415413A (en) * | 1973-05-24 | 1975-11-26 | Acushnet Co | Golf ball dimple spatial relationship |
| US4273352A (en) * | 1979-07-18 | 1981-06-16 | Jorgenson Lyle A | Combination push and tow bar |
| JP2004337327A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Mitsuhiro Saso | メタルウッドクラブ |
| JP2004347409A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Olympus Corp | 三次元形状測定方法および三次元形状測定機 |
| CN102059650A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-05-18 | 上海交通大学 | 精密球面球度在位测量装置和测量方法 |
| CN102353345A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-02-15 | 梁海锋 | 一种曲率半径的测量方法 |
| CN103008986A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 沈阳黎明航空零部件制造有限公司 | 一种内球面的数控镗铣加工方法 |
| CN104019727A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-03 | 奥新（厦门）轴承有限公司 | 一种轴承外球面的测量方法 |
| CN204755597U (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-11 | 青岛泰德汽车轴承股份有限公司 | 一种轴承保持架 |
| CN106441194A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 郑州精益达汽车零部件有限公司 | 差速器壳体半球直径测量用非标检具及其测量方法 |
| CN206330509U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-07-14 | 北京中科奥倍超声波技术研究院 | 差速器壳球面尺寸检具 |
| CN107736874A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-27 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 一种活体检测的方法、装置、设备和计算机存储介质 |
| CN108227622A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-29 | 福州大学 | 基于一维测头与标准球的机床几何误差测量方法及系统 |
-
2018
- 2018-07-26 CN CN201810835967.XA patent/CN109141185B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1415413A (en) * | 1973-05-24 | 1975-11-26 | Acushnet Co | Golf ball dimple spatial relationship |
| US4273352A (en) * | 1979-07-18 | 1981-06-16 | Jorgenson Lyle A | Combination push and tow bar |
| JP2004337327A (ja) * | 2003-05-15 | 2004-12-02 | Mitsuhiro Saso | メタルウッドクラブ |
| JP2004347409A (ja) * | 2003-05-21 | 2004-12-09 | Olympus Corp | 三次元形状測定方法および三次元形状測定機 |
| CN102059650A (zh) * | 2010-07-22 | 2011-05-18 | 上海交通大学 | 精密球面球度在位测量装置和测量方法 |
| CN102353345A (zh) * | 2011-06-14 | 2012-02-15 | 梁海锋 | 一种曲率半径的测量方法 |
| CN103008986A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-04-03 | 沈阳黎明航空零部件制造有限公司 | 一种内球面的数控镗铣加工方法 |
| CN104019727A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-09-03 | 奥新（厦门）轴承有限公司 | 一种轴承外球面的测量方法 |
| CN204755597U (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-11 | 青岛泰德汽车轴承股份有限公司 | 一种轴承保持架 |
| CN106441194A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 郑州精益达汽车零部件有限公司 | 差速器壳体半球直径测量用非标检具及其测量方法 |
| CN206330509U (zh) * | 2016-12-30 | 2017-07-14 | 北京中科奥倍超声波技术研究院 | 差速器壳球面尺寸检具 |
| CN107736874A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-02-27 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 一种活体检测的方法、装置、设备和计算机存储介质 |
| CN108227622A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-06-29 | 福州大学 | 基于一维测头与标准球的机床几何误差测量方法及系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 林春雨等: "边缘直线拟合确定鱼眼镜头光心算法", vol. 41, no. 2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109141185B (zh) | 2023-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103591913B (zh) | 一种五坐标测量机综合误差校准方法 | |
| CN100520288C (zh) | 用于校准多轴计量系统的几何形状的方法 | |
| CN107101570B (zh) | 一种齿轮测量中心的直角校准块布局方法、坐标标定方法和坐标调整方法 | |
| CN109839047A (zh) | 一种零件表面孔位置及中心距尺寸检测工具 | |
| CN102506689B (zh) | 一种基于测长仪的高精度螺纹塞规测量装置及测量方法 | |
| CN103925902A (zh) | 一种基于弧面凸轮等距模型的轮廓度误差测量装置及测量方法 | |
| CN208458602U (zh) | 差速器球径及跳动检测设备 | |
| WO2021128614A1 (zh) | 一种基于特征线的弧面凸轮廓面误差测量与评定方法 | |
| CN108340210A (zh) | 一种基于球杆仪测量的多轴机床几何误差辨识方法 | |
| CN105806190B (zh) | 细纱机罗拉座角尺定规垂直度校验装置 | |
| CN106247927A (zh) | 一种负曲率直纹曲面表面粗糙度测量装置及方法 | |
| CN109141185A (zh) | 一种球面最远点确定方法、差速器球径及跳动测量方法以及测量装置 | |
| CN205825880U (zh) | 细纱机罗拉座角尺定规垂直度校验装置 | |
| CN218698994U (zh) | 一种机械臂标定与运动精度检测组件 | |
| CN111272123A (zh) | 一种坐标测量机测针用球圆度及直径检测装置及检测方法 | |
| CN110906898A (zh) | 一种基于多偏置误差的大型高速回转装备圆柱轮廓测量模型 | |
| CN109737910A (zh) | 一种确定圆锥滚子大端面球基面最大直径圆弧位置的方法 | |
| CN109974587A (zh) | 用于激光追踪仪几何误差又一补偿方法 | |
| US20240159528A1 (en) | Method for measuring orthogonality of orthogonal axis system | |
| CN207923039U (zh) | 精梳机锡林气流罩进出定规综合误差校验装置 | |
| CN207832066U (zh) | 纺织粗纱机车面进出规综合误差校验装置 | |
| CN110686634A (zh) | 一种回转轴线几何精度检测所用位移传感器微调装置 | |
| CN108444433A (zh) | 基于面型基准的转台转角误差检测装置及方法 | |
| CN209605738U (zh) | 一种圆度测量仪 | |
| CN110319746A (zh) | 一种基于自动化机精密加工的机床外工况模拟机测量方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |