CN109931837B - 一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置及方法，包括测量平台（1），测量平台设有引导孔（21）；引导孔内由下至上分别设有顶杆（3）、测帽（5）和测钉（7）；顶杆与引导孔之间设有衬套（4）；引导孔一侧的测量平台顶面设有立柱（6）；立柱上安装有表架（2），表架上安装有千分表（22）；测量平台顶面两端分别设有待测部件固定装置；待测部件固定装置包括固定柱（9）；固定柱上套有弹簧（12），弹簧顶面设有压板（11）；压板经螺母与固定柱（9）连接，固定柱外侧的测量平台上设有压板支柱（18）。本发明结构简单，使用方便，检测效率高，获得的检测结果准确，可信度高，可有效防止外场故障的发生，用户满意度较高。

Description

一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置及方法，属于产品检验技术领域。

背景技术

在现有技术中，有些齿轮泵的结构包括上壳体、垫板和下壳体；在上壳体、垫板与下壳体之间的空腔内安装有主动齿轮和从动齿轮；根据设计要求，主动齿轮和从动齿轮与上壳体和下壳体之间的总间隙不小于0.017mm；也就是说要求主动齿轮和从动齿轮的轴向窜动量不应小于0.017mm。

现有技术在进行齿轮的轴向窜动量检验时，重复性和再现性测量误差过大，造成测量结果差异大、不真实，很容易将原本不合格的产品判断为合格。不合格产品在使用过程中会导致产品内部齿轮轴承受的载荷加大，从而导致断轴故障，致使产品无法工作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置及方法，以通过对测具的改进，提高测具关键部位的配合公差及耐磨性，有效控制测量体的偏转量，使重复性和再现性测量误差大大减小，提高测量数据的真实性和可靠性，使产品质量得到有效控制，并可确保产品交付时限，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明对的一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置，包括测量平台，测量平台底部设有引导凸台，引导凸台上设有垂直贯穿测量平台顶面的引导孔；引导孔内由下至上分别设有顶杆、测帽和测钉；顶杆与引导孔之间设有衬套；引导孔一侧的测量平台顶面设有立柱；立柱上安装有表架，表架上安装有千分表；测量平台顶面两端分别设有待测部件固定装置；待测部件固定装置包括固定柱；固定柱上套有弹簧，弹簧顶面设有压板；压板经螺母与固定柱连接，固定柱外侧的测量平台上设有压板支柱；测量平台顶面设有定位销。

前述装置中，所述引导孔包括用于测量主动齿轮的孔和用于测量从动齿轮的孔；每个引导孔中均设有顶杆、测帽和测钉；每个顶杆与引导孔之间均设有衬套。

前述装置中，所述弹簧顶部与压板之间设有垫圈。

前述装置中，所述压板上设有长圆孔，长圆孔套在固定柱上；压板底面设有滑槽，滑槽与压板支柱顶端滑动连接。

前述装置中，所述测帽与测钉之间经螺纹连接。

前述装置中，所述顶杆上端面为圆弧面，顶杆的测面设有键槽，键槽与贯穿衬套和测量平台底部引导凸台的限位螺钉端部滑动连接。

前述装置中，所述测量平台底部设有支脚，支脚经固定螺母与测量平台连接。

前述装置中，所述压板支柱下端设有外螺纹，外螺纹上设有锁紧螺母；压板支柱上部设有旋拧孔。

本发明的一种采用上述装置量齿轮在壳体内轴向窜动量的方法；该方法按以下步骤进行测量：

a、将测钉从待测部件上齿轮轴内孔顶部穿入，并将测帽与测钉底部的螺纹旋紧，将测钉头部下端面与齿轮轴上端面压紧；将测帽的上端面与齿轮轴下端面压紧；使测帽与测钉和齿轮形成一整体；

b、将待测部件底部的定位装置对准测量平台上的定位销定位摆放在测量平台上；并在待测部件上放置件垫板；调整压板支柱的高度，并通过锁紧螺母将压板支柱固定；拧紧固定柱顶部的螺母，通过压板和垫板将待测部件固定在测量平台上；

c、将顶杆从引导凸台底部的衬套底孔穿入，并将限位螺钉旋入顶杆的键槽，使顶杆在键槽内上下滑动，顶杆不会从衬套内脱出；

d、安装千分表，并将千分表的测头压在其中一个测钉顶面；用手指将测钉下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆至上死点，此时千分表上显示的数值即为齿轮的轴向窜动量A；

e、千分表的测头压在另一个齿轮轴内孔中的测钉顶面；用手指将测钉下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆至上死点，此时千分表上显示的数值即为另一个齿轮的轴向窜动量A；

f、松开固定柱顶部的螺母，取下待测部件，并将待测部件上的测帽与测钉拆除，测量结束。

与现有技术相比，本发明通过在测量平台增加引导凸台加长了引导孔长度，可有效防止测量体在引导孔内发生偏转；在引导孔中增设衬套，衬套在加工过程中比较容易控制公差，衬套通过热处理比较容易达到所需硬度，可提高耐磨性，防止测具使用一段时间后精度下降影响测量数据的可靠性；同时可降低测量平台的加工难度；在顶杆外圆设置键槽，防止测量时顶杆转动，同时保证测量时顶杆来回运动不脱出以方便使用；将测量体设为测帽、测钉和顶杆的组合体，可避免因顶杆外圆和衬套孔的配合间隙过小、装配误差大造成干涉卡死，测量体无法动作不能够进行正常测量；在测量平台顶面增加定位销与待测部件上的定位装置进行精准定位，提高待测部件在测量平台上的定位精度；通过垫板避免测量时压板直接压在待测部件表面面上压伤待测部件；测帽和测钉的钉头直径小于齿轮轴外径且大于齿轮轴内径，可免测量时与壳体轴承孔端面生产干涉，造成测量体卡死无法动作不能够进行正常测量。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图；

图2是图1的装配示意图；

图3是待测部件的结构图；

图4是齿轮在壳体内倾斜状态示意图；

图5是齿轮下端面与下壳体上端面靠紧时的间隙A示意图；

图6是齿轮上端面与上壳体下端面靠紧时的间隙A示意图。

图中标记为：1-测量平台，2-表架，3-顶杆，4-衬套，5-测帽，6-立柱，7-测钉，8-垫板，9-固定柱，10-定位装置，11-压板，12-弹簧，13-锁紧螺母，14-定位销，15-支脚，16-限位螺钉，17 -固定螺母，18-压板支柱，19-垫圈，20-引导凸台，21-引导孔，22-千分表，23-待测部件，24-长圆孔，25-滑槽，26-键槽，27-旋拧孔，28-上壳体，29-隔板，30-下壳体，31-空腔，32-主动齿轮，33-从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置，如图1和图2所示，该装置包括测量平台1，测量平台1底部设有引导凸台20，引导凸台20上设有垂直贯穿测量平台1顶面的引导孔21；引导孔21内由下至上分别设有顶杆3、测帽5和测钉7；顶杆3与引导孔21之间设有衬套4；引导孔21一侧的测量平台1顶面设有立柱6；立柱6上安装有表架2，表架2上安装有千分表22；测量平台1顶面两端分别设有待测部件23固定装置；待测部件23固定装置包括固定柱9；固定柱9上套有弹簧12，弹簧12顶面设有压板11；压板11经螺母与固定柱9连接，固定柱9外侧的测量平台1上设有压板支柱18；测量平台1顶面设有定位销14。引导孔21包括用于测量主动齿轮的孔和用于测量从动齿轮的孔；每个引导孔21中均设有顶杆3、测帽5和测钉7；每个顶杆3与引导孔21之间均设有衬套4。弹簧12顶部与压板11之间设有垫圈19。压板11上设有长圆孔24，长圆孔24套在固定柱9上；压板11底面设有滑槽25，滑槽25与压板支柱18顶端滑动连接；测帽5与测钉7之间经螺纹连接，其测帽5和测钉7的钉头直径应小于齿轮轴外径且大于齿轮轴内径。顶杆3上端面为圆弧面，顶杆3的测面设有键槽26，键槽26与贯穿衬套4和测量平台1底部引导凸台20的限位螺钉16端部滑动连接。测量平台1底部设有支脚15，支脚15经固定螺母17与测量平台1连接。压板支柱18下端设有外螺纹，外螺纹上设有锁紧螺母13；压板支柱18上部设有旋拧孔27。

本发明的一种采用上述装置测量齿轮在壳体内轴向窜动量的方法，如图1和图2所示，该方法按以下步骤进行测量：

a、将测钉从待测部件23上齿轮轴内孔顶部穿入，并将测帽5与测钉7底部的螺纹旋紧，将测钉7头部下端面与齿轮轴上端面压紧；将测帽5的上端面与齿轮轴下端面压紧；使测帽5与测钉7和齿轮形成一整体；

b、将待测部件23底部的定位装置10对准测量平台1上的定位销14定位摆放在测量平台1上；并在待测部件23上放置件垫板8；调整压板支柱18的高度，并通过锁紧螺母13将压板支柱18固定；拧紧固定柱9顶部的螺母，通过压板11和垫板8将待测部件23固定在测量平台1上；

c、将顶杆3从引导凸台20底部的衬套4底孔穿入，并将限位螺钉16旋入顶杆3的键槽26，使顶杆3在键槽26内上下滑动，顶杆3不会从衬套4内脱出；

d、安装千分表22，并将千分表22的测头压在其中一个测钉7顶面；用手指将测钉7下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆3至上死点，此时千分表上显示的数值即为齿轮的轴向窜动量A；

e、千分表22的测头压在另一个齿轮轴内孔中的测钉7顶面；用手指将测钉7下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆3至上死点，此时千分表上显示的数值即为另一个齿轮的轴向窜动量A；

f、松开固定柱9顶部的螺母，取下待测部件23，并将待测部件23上的测帽5与测钉7拆除，测量结束。

实施例

本例要测量的待测部件23如图3所示，包括上壳体28、隔板29和下壳体30；在上壳体28、隔板29与下壳体30之间的空腔31内安装有主动齿轮32和从动齿轮33；根据设计要求，主动齿轮32和从动齿轮33与上壳体28和下壳体30之间的总间隙不小于0.017mm；也就是说要求主动齿轮32和从动齿轮33的轴向窜动量 A≥0.017mm。

理想情况如图3所示：将齿轮底面与下壳体30顶面贴合，齿轮顶面任意一点与上壳体28底面之间的距离应该是处处相等，轴向窜动量A处于均匀状态。

实际状态如图4所示：由于各相关零件在加工过程中存在垂直度、平行度、同轴度等形位公差，组装后齿轮在空腔31内并非处于水平状态，而是处于倾斜状态，就造成了齿轮在自由状态下齿轮顶面各点与上壳体28底面之间的距离均不相等，轴向窜动量A处于不均匀状态。图中齿轮左侧顶面与上壳体28底面间隙B大于齿轮右侧顶面与上壳体28底面间隙C。为了满足设计要求，测量值应选最小间隙作为齿轮的轴向窜动量A。

现有的测量装置测出的测量值并非每次测到的测量数据均为最小轴向窜动量A，重复性和再现性测量误差过大，造成测量结果差异大、不真实，可靠性差。很容易将原本不合格的产品判断为合格。

为了提高测量的可靠性，本发明提供了一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置。该装置如图1和图2所示，包括测量平台1，测量平台1底部设有引导凸台20，引导凸台20上设有垂直贯穿测量平台1顶面的引导孔21；引导孔21内由下至上分别设有顶杆3、测帽5和测钉7；顶杆3与引导孔21之间设有衬套4；引导孔21一侧的测量平台1顶面设有立柱6；立柱6上安装有表架2，表架2上安装有千分表22；测量平台1顶面两端分别设有待测部件23固定装置；待测部件23固定装置包括固定柱9；固定柱9上套有弹簧12，弹簧12顶面设有压板11；压板11经螺母与固定柱9连接，固定柱9外侧的测量平台1上设有压板支柱18；测量平台1顶面设有定位销14。

具体实施时，如图1和图2所示。将衬套4压入测量平台1底部引导凸台20的引导孔21内，衬套4与引导孔21过盈配合；将定位销14过盈配合压入测量平台1孔内；定位销14的形状和尺寸可根据待测部件23上定位装置10的形状和尺寸确定；将四个支脚15通过螺母17安装在测量平台1底面；将立柱6过盈配合压入测量平台1孔内；将表架2装在立柱6上并锁紧；将两件固定柱9拧入测量平台1螺纹孔内，并通过锁紧螺母锁紧；将两件压板支柱18拧入测量平台1螺纹孔内，并通过锁紧螺母锁紧；将两件弹簧12套在固定柱9，并将两件垫片19套在固定柱9的弹簧12上；将两件压板11压在垫片19和压板支柱18支撑上，并将螺母拧在固定柱9上；将两件顶杆3分别装在主动齿轮引导孔和从动齿轮引导孔内的衬套4孔内；将限位螺钉16穿过引导凸台20和衬套4上的小孔拧入顶杆3的键槽内。将件测钉7穿过待测部件23中主动齿轮32和从动齿轮33的内孔与测帽5连接并拧紧使测钉7和测帽5与齿轮连为一体，测钉7和测帽5的位移会带动一起移动。通过测量测钉7的位移量获取齿轮的位移量。

采用上述装置测量齿轮在壳体内轴向窜动量的方法及步骤如下：图5和图6是本发明的测量原理图。先将两个测钉7和两个测帽5分别穿过待测部件23中主动齿轮32和从动齿轮33的内孔与待测部件23连接为一体。将待测部件23通过测量平台1上的定位销14定位安装在测量平台1上；待测部件23上放置垫板8；调整固定柱9和压板支柱18的高度，高度以压紧压板11后，压板11基本处于水平位置为宜；拧紧固定柱9上的螺母通过压板11和垫板8将待测部件23压紧固定；旋转千分表22测头不超过半圈使千分表22测头压在其中一件测钉7的端面，如图5所示，用手指将测钉7下压至下死点后放开手指，调整千分表对准0位。如图6所示，然后在测量平台1底部用手推动顶杆3至上死点，此时千分表22上显示的数值差值即为该齿轮的轴向窜动量A；测量时，也可不将千分表对准0位，如果没有将千分表对准0位时，齿轮的轴向窜动量A应为将千分表22上死点与下死点的差值。

测完一个齿轮的轴向窜动量A后，再将千分表测头压在另一个测钉上端面，重复以上动作，即可测量出另一齿轮的轴向窜动量A；松开固定柱9上的螺母，取下已测量完成的部件，将测钉7和测帽5拆除，测量结束。可以进行下一个待测部件23的测量。

本发明的装置结构简单，使用方便，采用本发明的装置在进行轴向窜动量A的检测时，检测效率高，获得的检测结果误差小，数据准确，可信度高。可确保产品出厂质量和交付时间。有效防止外场故障的发生，用户满意度较高。

Claims (7)

1.一种测量齿轮在壳体内轴向窜动量的装置，包括测量平台（1），其特征在于：测量平台（1）底部设有引导凸台（20），引导凸台（20）上设有垂直贯穿测量平台（1）顶面的引导孔（21）；引导孔（21）内由下至上分别设有顶杆（3）、测帽（5）和测钉（7）；顶杆（3）与引导孔（21）之间设有衬套（4）；引导孔（21）一侧的测量平台（1）顶面设有立柱（6）；立柱（6）上安装有表架（2），表架（2）上安装有千分表（22）；测量平台（1）顶面两端分别设有待测部件（23）固定装置；待测部件（23）固定装置包括固定柱（9）；固定柱（9）上套有弹簧（12），弹簧（12）顶面设有压板（11）；压板（11）经螺母与固定柱（9）连接，固定柱（9）外侧的测量平台（1）上设有压板支柱（18）；测量平台（1）顶面设有定位销（14）；所述顶杆（3）上端面为圆弧面，顶杆（3）的测面设有键槽（26），键槽（26）与贯穿衬套（4）和测量平台（1）底部引导凸台（20）的限位螺钉（16）端部滑动连接。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述弹簧（12）顶部与压板（11）之间设有垫圈（19）。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述压板（11）上设有长圆孔（24），长圆孔（24）套在固定柱（9）上；压板（11）底面设有滑槽（25），滑槽（25）与压板支柱（18）顶端滑动连接。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述测帽（5）与测钉（7）之间经螺纹连接。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述测量平台（1）底部设有支脚（15），支脚（15）经固定螺母（17）与测量平台（1）连接。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于：所述压板支柱（18）下端设有外螺纹，外螺纹上设有锁紧螺母（13）；压板支柱（18）上部设有旋拧孔（27）。

7.一种采用权利要求1～6所述任一装置测量齿轮在壳体内轴向窜动量的方法；其特征在于：该方法按以下步骤进行测量：

a、将测钉从待测部件上齿轮轴内孔顶部穿入，并将测帽与测钉底部的螺纹旋紧，将测钉头部下端面与齿轮轴上端面压紧；将测帽的上端面与齿轮轴下端面压紧；使测帽与测钉和齿轮形成一整体；

b、将待测部件底部的定位装置对准测量平台上的定位销定位摆放在测量平台上；并在待测部件上放置件垫板；调整压板支柱的高度，并通过锁紧螺母将压板支柱固定；拧紧固定柱顶部的螺母，通过压板和垫板将待测部件固定在测量平台上；

c、将顶杆从引导凸台底部的衬套底孔穿入，并将限位螺钉旋入顶杆的键槽，使顶杆在键槽内上下滑动，顶杆不会从衬套内脱出；

d、安装千分表，并将千分表的测头压在其中一个测钉顶面；用手指将测钉下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆至上死点，此时千分表上显示的数值即为齿轮的轴向窜动量A；

e、千分表的测头压在另一个齿轮轴内孔中的测钉顶面；用手指将测钉下压至下死点后放开手指，将千分表调整至0位，用手向上推动顶杆至上死点，此时千分表上显示的数值即为另一个齿轮的轴向窜动量A；

f、松开固定柱顶部的螺母，取下待测部件，并将待测部件上的测帽与测钉拆除，测量结束。