CN109186398B - 一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置及方法，其中，检测装置包括：第一套筒，第一套筒内设置有与轴上的一段齿轮或花键相匹配的第一内齿轮或内花键，第一套筒的外侧设有一第一键槽，第一键槽内固设一键条，第一键槽对正第一内齿轮或内花键的齿设置；第二套筒，第二套筒的一端设置有与轴上另一段齿轮或花键相匹配的第二内齿轮或内花键，第二套筒的另一端设有供第一套筒套入的开口，开口的内壁上设有与键条相匹配的第二键槽，第二键槽对正第二内齿轮或内花键的齿设置。相比于现有的采用三坐标检测仪进行对正检测的方法，本发明的检测装置及检测方法结构简单，操作更加方便，大大提高了检测效率。

Description

一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及轴类生产加工技术领域，具体涉及一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置及方法。

背景技术

轴是传递运动、扭矩或弯矩的关键机械零件，在各种机械传动装置中发挥着非常重要的作用。在轴上配置齿轮或花键是传递转动和扭矩的绝佳方式，应用广泛。其中齿轮具有传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大等优点，花键也具有承受扭矩大、周向受力均匀，应力集中小、导向性好、精度高、使用寿命长等优点。

由于轴左右两端受到反作用力或反作用力矩，同时综合考虑到传动装置系统的结构设计与装配、轴及相关零件的制造等方面，经常设计为对称结构，即两端尺寸和参数一致。

通常，当传动装置系统功能要求中有两端齿轮或花键对正的位置要求时，现有的加工方法是先装夹一端来加工另一端，然后调头装夹已加工一端来人工对刀加工另一端。调头装夹两次加工必然造成对正的偏差，并且生产效率低，还需上三坐标检测仪来检测，由于对正偏差离散较大而需要大批量检测，导致检测繁重而效率低；另外，轴传动受载较大，无论是通过强度分析计算，还是通过试验，或者经过工业应用使用，结果都证明：当轴两段齿轮或花键不完全对正时，该轴在运转时两段齿轮或花键受载后过渡中段的应力分布会不均衡而出现应力集中，直接影响轴的承载强度；同时振动增大，降低了运转平稳性，使机械传动装置的噪音和温升增加；从而容易造成断轴或断齿事故。由此可见，轴类两段齿轮或花键完全对正的加工和检测方法需进一步改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置及方法，以至少解决现有技术中对轴上两段齿轮或花键进行对正检测时，检测工作繁重、检测效率低的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置，该检测装置包括：

第一套筒，第一套筒内沿其轴向设置有与轴上的一段齿轮或花键相匹配的第一内齿轮或内花键，第一套筒的外侧设有一第一键槽，第一键槽内固设一键条，第一键槽对正第一内齿轮或内花键的齿设置；

第二套筒，第二套筒的一端沿其轴向设置有与轴上另一段齿轮或花键相匹配的第二内齿轮或内花键，第二套筒的另一端设有供第一套筒套入的开口，开口的内壁上设有与键条相匹配的第二键槽，第二键槽对正第二内齿轮或内花键的齿设置。

进一步地，花键为渐开线花键或矩形花键。

根据本发明的另一方面，提供了一种轴上两段齿轮或花键对正的检测方法，该检测方法采用上述的检测装置进行检测，具体包括以下步骤：

将第一套筒套设在轴的一段齿轮或花键上，并使第一内齿轮或内花键与齿轮或花键啮合；

将第二套筒套设在轴的另一段齿轮或花键上，并使第二内齿轮或内花键与另一段齿轮或花键啮合；

将第一套筒套设在第二套筒的开口内，并尝试将键条嵌入第二键槽内，若键条能够嵌入第二键槽内，表明轴上的两段齿轮或花键对正，若键条不能嵌入第二键槽内，则表明两段齿轮或花键不对正。

进一步地，轴上的两段齿轮或花键通过如下方法加工成型得到：在轴的一端设置一余头，装夹余头，先从轴的一端开始加工一段齿轮或花键，然后退刀到轴的另一端合适位置加工另一段齿轮或花键，两段齿轮或花键加工完毕后，切掉余头。

本发明的技术方案，通过设置第一套筒和第二套筒，在第一套筒内设置与轴上一段齿轮或花键相匹配的第一内齿轮或内花键，在第一套筒的外侧设置第一键槽，在第一键槽内固设键条，并将第一键槽对正第一内齿轮或内花键的齿设置；在第二套筒的一端设置与轴上另一段齿轮或花键相匹配的第二内齿轮或内花键，在第二套筒的另一端设置供第一套筒套入的开口，并在该开口的内壁设置与键条相匹配的第二键槽，该第二键槽对正第二内齿轮或内花键的齿设置；在检测时，将第一套筒套设在轴的一段齿轮或花键上，使第一内齿轮或内花键与齿轮或花键啮合，将第二套筒套设在轴的另一段齿轮或花键上，使第二内齿轮或内花键与另一段齿轮或花键啮合，将第一套筒套设在第二套筒的开口内，并尝试将键条嵌入第二键槽内，如果键条能够嵌入第二键槽内，表明轴上的两段齿轮或花键对正，否则表明两段齿轮或花键不对正。相比于现有的采用三坐标检测仪进行对正检测的方法，本发明的检测装置及检测方法结构简单，操作更加方便，大大提高了检测效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的检测装置使用时的结构示意图。

图2为本发明实施例的检测装置使用时的左视示意图(轴上齿轮)。

图3为本发明实施例的检测装置使用时的左视示意图(轴上渐开线花键)。

图4为本发明实施例的检测装置使用时的左视示意图(轴上矩形花键)。

图5为本发明实施例的检测装置中第一套筒的结构示意图。

图6为本发明实施例的检测装置中第二套筒的结构示意图。

图7为本发明的轴的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一套筒；11、第一内齿轮或内花键；12、第一键槽；13、键条；20、第二套筒；21、第二内齿轮或内花键；22、开口；23、第二键槽；30、轴；31、齿轮或花键；32、余头。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而仅仅是为了便于对相应零部件进行区别。同样，“一个”或者“一”等类似词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

参见图1至图7，一种本发明实施例的轴上两段齿轮或花键对正的检测装置，该检测装置包括第一套筒10和第二套筒20。其中，第一套筒10内设置有与轴30上的一段齿轮或花键31相匹配的第一内齿轮或内花键11；在第一套筒10的外侧设置有一个第一键槽12，该第一键槽12内固设有一根键条13，第一键槽12对正第一内齿轮或内花键11的齿设置。第二套筒20的一端设置有与轴30上另一段齿轮或花键31相匹配的第二内齿轮或内花键21。第二套筒20的另一端设置有供第一套筒10套入的开口22，该开口22的内壁上设置有与键条13相匹配的第二键槽23，该第二键槽23对正第二内齿轮或内花键21的齿设置。

上述的检测装置，通过设置第一套筒10和第二套筒20，在第一套筒10内设置与轴30上一段齿轮或花键31相匹配的第一内齿轮或内花键11，在第一套筒10的外侧设置第一键槽12，在第一键槽12内固设键条13，并将第一键槽12对正第一内齿轮或内花键11的齿设置；在第二套筒20的一端设置与轴30上另一段齿轮或花键31相匹配的第二内齿轮或内花键21，在第二套筒20的另一端设置供第一套筒10套入的开口22，并在该开口22的内壁设置与键条13相匹配的第二键槽23，该第二键槽23对正第二内齿轮或内花键21的齿设置；在检测时，将第一套筒10套设在轴30的一段齿轮或花键31上，使第一内齿轮或内花键11与齿轮或花键31啮合，将第二套筒20套设在轴30的另一段齿轮或花键31上，使第二内齿轮或内花键21与另一段齿轮或花键31啮合，将第一套筒10套设在第二套筒20的开口22内，并尝试将键条13嵌入第二键槽23内，如果键条13能够嵌入第二键槽23内，表明轴30上的两段齿轮或花键31对正，否则表明两段齿轮或花键31不对正。相比于现有的采用三坐标检测仪进行对正检测的方法，本发明的检测装置及检测方法结构简单，操作更加方便，大大提高了检测效率。

参见图2、图3和图4，在本实施例中，当轴30上齿轮或花键31为花键时，其可以是渐开线花键，也可以是矩形花键。相应的，当第一内齿轮或内花键11和第二内齿轮或内花键21为花键时，也可以是渐开线花键或矩形花键。

使用上述的检测装置对轴30上两段齿轮或花键31进行对正检测的方法如下：将第一套筒10套设在轴30的一段齿轮或花键31上，并使第一内齿轮或内花键11与齿轮或花键31啮合；将第二套筒20套设在轴30的另一段齿轮或花键31上，并使第二内齿轮或内花键21与另一段齿轮或花键31啮合；然后，将第一套筒10套设在第二套筒20的开口22内，并尝试将键条13嵌入第二键槽23内，若键条13能够嵌入第二键槽23内，表明轴30上的两段齿轮或花键31对正，若键条13不能嵌入第二键槽23内，则表明两段齿轮或花键31不对正。

通过上述方法，可以简单、快速地检测轴30上两段齿轮或花键31是否对正，而无需在三坐标检测仪上进行检测，减轻了检测工作量，提高了检测效率。

为了进一步减轻对正检测的工作量，提高检测工作效率，在本实施例中，轴30加工时，在轴30的一端设置一个余头32；并且，该轴30上的两段齿轮或花键31采用如下的方法加工成型得到：装夹余头32，先从轴30的一端开始加工一段齿轮或花键31，然后退刀到轴30的另一端合适位置加工另一段齿轮或花键31，两段齿轮或花键31加工完毕后，切掉余头32。

现有的轴30上两段齿轮或花键31加工成型方法通常是先装夹轴30的一端来加工另一端，然后调头装夹已加工一端来人工对刀加工另一端。这种调头装夹两次的加工方法必然会造成两段齿轮或花键31的对正偏差。为此，本发明通过在轴30的一端增设余头32，通过一次装夹加工两段齿轮或花键31的方式，从源头上减小了轴30上两段齿轮或花键31的对正偏差，从而进一步减小了后续对正检测的工作量，提高了检测效率。

通过本发明的检测装置和检测方法能有效提高轴30的生产和检测效率，使轴30能达到两段齿轮或花键31完全对正的要求，使该轴30在运转时两段齿轮或花键31受载后过渡中段的应力分布更加均衡，能直接提高轴30的承载强度；同时，能有效减小振动，使运转更加平稳，降低了机械传动装置的噪音和温升；避免应力集中和振动带来的断轴或断齿事故。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种轴上两段齿轮或花键对正的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

第一套筒(10)，所述第一套筒(10)内设置有与轴(30)上的一段齿轮或花键(31)相匹配的第一内齿轮或内花键(11)，所述第一套筒(10)的外侧设有一第一键槽(12)，所述第一键槽(12)内固设一键条(13)，所述第一键槽(12)对正所述第一内齿轮或内花键(11)的齿设置；

第二套筒(20)，所述第二套筒(20)的一端设置有与所述轴(30)上另一段齿轮或花键(31)相匹配的第二内齿轮或内花键(21)，所述第二套筒(20)的另一端设有供所述第一套筒(10)套入的开口(22)，所述开口(22)的内壁上设有与所述键条(13)相匹配的第二键槽(23)，所述第二键槽(23)对正所述第二内齿轮或内花键(21)的齿设置。

2.根据权利要求1所述的轴上两段齿轮或花键对正的检测装置，其特征在于，所述花键为渐开线花键或矩形花键。

3.一种轴上两段齿轮或花键对正的检测方法，其特征在于，所述检测方法采用如权利要求1所述的检测装置进行检测，包括以下步骤：

将第一套筒(10)套设在轴(30)的一段齿轮或花键(31)上，并使第一内齿轮或内花键(11)与所述齿轮或花键(31)啮合；

将第二套筒(20)套设在轴(30)的另一段齿轮或花键(31)上，并使第二内齿轮或内花键(21)与另一段所述齿轮或花键(31)啮合；

将所述第一套筒(10)套设在所述第二套筒(20)的开口(22)内，并尝试将键条(13)嵌入第二键槽(23)内，若所述键条(13)能够嵌入所述第二键槽(23)内，表明所述轴(30)上的两段所述齿轮或花键(31)对正，若所述键条(13)不能嵌入所述第二键槽(23)内，则表明两段所述齿轮或花键(31)不对正。

4.根据权利要求3所述的轴上两段齿轮或花键对正的检测方法，其特征在于，所述轴(30)上的两段所述齿轮或花键(31)通过如下方法加工成型得到：

在所述轴(30)的一端设置一余头(32)，装夹所述余头(32)，先从所述轴(30)的一端开始加工一段所述齿轮或花键(31)，然后退刀到所述轴(30)的另一端合适位置加工另一段所述齿轮或花键(31)，两段所述齿轮或花键(31)加工完毕后，切掉所述余头(32)。

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