CN111256643B - 一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪 - Google Patents

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Abstract

一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，包括底板，底板上连接有机箱，机箱上连接有定位装夹组，机箱内连接有传动组、动力组；定位装夹组包括连接在机箱顶部的下托板，下托板上连接有直线导轨，直线导轨上部连接的直线导轨支架上方连接有气缸，气缸与上托板固连，上托板两侧安装在直线导轨内，上托板下面连接有两个上顶尖；传动组包括两个滚珠丝杠，两个丝杠螺母通过同步传动V带连接，丝杠螺母连接有测头组；动力组包括调距的马达，马达输出轴连接的小带轮和通过V带连接滚珠丝杠上的大带轮；本发明可以实现两个测头组的同步旋转和轴向进给，同时对连杆大小头孔圆柱度进行测量；可实现测头旋转速度和轴向进给速度的调整，测量精确高效。

Description

一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪
技术领域
本发明涉及发动机连杆技术领域，具体涉及一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪。
背景技术
随着汽车的需求量的增长，发动机作为汽车的心脏，其制造量也越来越大，连杆是发动机的最重要的部件之一，连杆连接活塞和曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆组由连杆体、连杆大头盖、连杆小头衬套、连杆大头轴瓦和连杆螺栓(或螺钉)等组成，连杆组承受活塞销传来的气体作用力及其本身摆动和活塞组往复惯性力的作用，这些力的大小和方向都是周期性变化，因此连杆受到压缩、拉伸等交变载荷作用，连杆必须有足够的疲劳强度和结构刚度。若疲劳强度不足，往往会造成连杆体或连杆螺栓断裂，进而产生整机破坏的重大事故；若结构刚度不足，则会造成杆体弯曲变形及连杆大头的失圆变形，导致活塞、汽缸、轴承和曲柄销等的偏磨。
因为连杆的工作环境的要求，连杆的工艺和尺寸要求就相对其他部件更高，现在市面上需要一种使用简单，可以同时进行圆柱度和位置度测量的高精度仪器。在工程应用中，往往需要最简单的方案实现复杂的复合运动，其中，螺旋进给运动，即同时旋转与轴向进给便是其中的一种。现有方法往往会采用主轴旋转和线性模组串联的方式，通过电子齿轮的方式控制主轴运动电机以及线性模组运动电机实现螺旋进给运动，方案可行，但是会造成过大的径向尺寸。要想实现两个主轴的同步螺旋进给运动，往往也只是机械的串联，一方面浪费资源，同时给控制算法也造成较大不便。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，可以同时进行圆柱度和位置度测量，测量精确、简单、高效。
为达上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，包括底板1，底板1上连接有机箱21，机箱21上方连接有定位装夹组，机箱21内部连接有传动组、动力组；
所述的定位装夹组包括下托板9，下托板9连接在机箱21顶部，下托板9上连接有直线导轨11，直线导轨11上部连接有直线导轨支架16，直线导轨支架16上方连接有气缸14，气缸14伸出端穿过直线导轨支架16与上托板15固连，上托板15两侧安装在直线导轨11凹槽内，上托板15下面连接有第一上顶尖12和第二上顶尖18，第一上顶尖12、第二上顶尖18外侧设有第一橡胶圈13、第二橡胶圈17，第一橡胶圈13和第二橡胶圈17固定安装在上托板15上，第二上顶尖18下方设有定位块19，定位块19连接在下托板9上。
所述的传动组包括第二滚珠丝杠28，第二滚珠丝杠28上的第二丝杠螺母8通过螺纹连接有第二测头组10，第二丝杠螺母8外安装有第一轴承7；同步连杆6两端分别与第一轴承7、第二轴承22连接；第二轴承22安装在第一丝杠螺母23外侧，第一丝杠螺母23通过螺纹连接有第一测头组20，第一丝杠螺母23与第一滚珠丝杠25配合，第一滚珠丝杠25连接固定于底板1上，第二丝杠螺母8和第一丝杠螺母23通过同步传动V带24连接。
所述的动力组包括马达导轨31，马达导轨31连接在底板1上，马达导轨31上安装有马达座32，并通过调距螺钉2固定，马达座32上安装有马达3，马达3输出轴连接有小带轮4，小带轮4和大带轮26通过V带5连接，大带轮26与滚珠丝杠28连接。
所述的调距螺钉2穿过马达导轨31与马达座32预留的螺纹孔，以实现调距功能。
本发明的有益效果：
本发明可以实现第一测头组20、第二测头组10的同步旋转和轴向进给，同时对连杆大小头孔圆柱度进行测量；且可通过马达3转速的调整实现两个测头旋转速度和轴向进给速度的调整，测量精确、简单、高效。
附图说明
图1为本发明整体结构半剖示意图。
图2为本发明定位装夹组结构示意图。
图3为本发明传动组结构示意图。
图4为本发明动力组结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步描述。
参照图1、图2，一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，包括底板1，底板1上连接有机箱21，机箱21上方连接有定位装夹组，机箱21内部连接有传动组、动力组；
所述的定位装夹组包括下托板9，下托板9连接在机箱21顶部，下托板9上通过螺钉连接有直线导轨11，直线导轨11上部通过螺钉连接有直线导轨支架16，直线导轨支架16上方通过螺栓连接有气缸14，气缸14伸出端穿过直线导轨支架16与上托板15固连，上托板15两侧安装在直线导轨11凹槽内，可在垂直方向进行直线平移；上托板15下面通过螺钉连接有第一上顶尖12和第二上顶尖18，第一上顶尖12、第二上顶尖18外侧设有第一橡胶圈13、第二橡胶圈17，第一橡胶圈13和第二橡胶圈17固定安装在上托板15上，第一上顶尖12与第一橡胶圈13同轴心，第二上顶尖17与第二橡胶圈18同轴心；第二上顶尖18下方设有定位块19，定位块19通过螺钉连接在下托板9上。
参照图1和图3，所述的传动组包括第二滚珠丝杠28，第二滚珠丝杠28上的第二丝杠螺母8上连接有第二测头组10，第二丝杠螺母8外安装有第一轴承7；同步连杆6两端分别与第一轴承7、第二轴承22外圈固定连接；第二轴承22安装在第一丝杠螺母23外侧，第一丝杠螺母23上连接有第一测头组20，第一丝杠螺母23与第一滚珠丝杠25配合，第一滚珠丝杠25通过螺纹连接固定于底板1上，第二丝杠螺母8和第一丝杠螺母23通过同步传动V带24连接，实现同步传动功能，并由测头组完成检测功能；
第二滚珠丝杠28底端支撑在下顶尖29上，下顶尖29连接在底板1上；第二滚珠丝杠28穿过第三轴承27，第三轴承27安装在套筒30上，套筒30连接在底板1。
参照图1和图4，所述的动力组包括马达导轨31，马达导轨31通过螺钉连接在底板1上，马达导轨31上安装有马达座32，并通过调距螺钉2固定，马达座32上安装有马达3，马达3输出轴通过花键连接有小带轮4，小带轮4和大带轮26通过V带5连接，以实现动力的传递，大带轮26与滚珠丝杠28通过销钉连接。
所述的调距螺钉2穿过马达导轨31与马达座32预留的螺纹孔，以实现调距功能。
本发明的工作原理为：
待测连杆紧贴下托板9上装好的定位块19放好后，由气缸14驱动上托板15沿直线导轨11做高精度的直线运动，气缸14施以一定压力，第一上顶尖12、第二上顶尖18分别与第二滚珠丝杠28、第一滚珠丝杠25接触压紧，装于第一上顶尖12、第二上顶尖18上的第一橡胶圈13、第二橡胶圈17分别与被测连杆的大小头孔边缘接触压紧，完成夹紧与定位工序；
通过调距螺钉2对马达3位置的调整来调节V带5的张紧，马达3电源接通后，由马达3带动小带轮4转动，小带轮4带动V带5，V带5带动大带轮26转动，大带轮26带动滚珠丝杠28转动，完成丝杠28的动力驱动；
第二滚珠丝杠28由下顶尖29、套筒30、第三轴承27配合固定，第二滚珠丝杠28转动带动第二丝杠螺母8转动，第二丝杠螺母8带动同步传动V带24，同步传动V带24带动第一丝杠螺母23旋转，同步连杆6保证第二丝杠螺母8和第一丝杠螺母23的同步螺旋进给运动，第二丝杠螺母8带动第二测头组10旋转进给，第一丝杠螺母23带动第一测头组20旋转进给，由第二测头组10和第一测头组20完成连杆大小头孔内壁的扫描工作。
具体操作方法为:
1、仪器就绪后，将待测连杆置于下托板9的工作台上并靠紧定位块19，完成定位工序；
2、开启气缸14，完成夹紧工序，防止测量时连杆轻微晃动造成测量误差；
3、开启动力组，通过V带5传递动力，传动组工作，测头组在大小头孔内壁进行循环螺旋式扫描；
4、将所得数据由计算机进行统计与处理；
5、通过对数据处理的结果分析，可检测连杆是否达到了加工与使用要求。(另：各组间的配合工作可由计算机进行编程，以实现更高程度的自动化测量)。

Claims (2)

1.一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，包括底板(1)，其特征在于：底板(1)上连接有机箱(21)，机箱(21)上方连接有定位装夹组，机箱(21)内部连接有传动组、动力组；
所述的定位装夹组包括下托板(9)，下托板(9)连接在机箱(21)顶部，下托板(9)上连接有直线导轨(11)，直线导轨(11)上部连接有直线导轨支架(16)，直线导轨支架(16)上方连接有气缸(14)，气缸(14)伸出端穿过直线导轨支架(16)与上托板(15)固连，上托板(15)两侧安装在直线导轨(11)凹槽内，上托板(15)下面连接有第一上顶尖(12)和第二上顶尖(18)，第一上顶尖(12)、第二上顶尖(18)外侧设有第一橡胶圈(13)、第二橡胶圈(17)，第一橡胶圈(13)和第二橡胶圈(17)固定安装在上托板(15)上，第二上顶尖(18)下方设有定位块(19)，定位块(19)连接在下托板(9)上；
所述的传动组包括第二滚珠丝杠(28)，第二滚珠丝杠(28)上的第二丝杠螺母(8)通过螺纹连接有第二测头组(10)，第二丝杠螺母(8)外安装有第一轴承(7)；同步连杆(6)两端分别与第一轴承(7)、第二轴承(22)连接；第二轴承(22)安装在第一丝杠螺母(23)外侧，第一丝杠螺母(23)通过螺纹连接有第一测头组(20)，第一丝杠螺母(23)与第一滚珠丝杠(25)配合，第一滚珠丝杠(25)连接固定于底板(1)上，第二丝杠螺母(8)和第一丝杠螺母(23)通过同步传动V带(24)连接；
第二滚珠丝杠(28)底端支撑在下顶尖(29)上，下顶尖(29)连接在底板(1)上；第二滚珠丝杠(28)穿过第三轴承(27)，第三轴承(27)安装在套筒(30)上，套筒(30)连接在底板(1)；
所述的动力组包括马达导轨(31)，马达导轨(31)连接在底板(1)上，马达导轨(31)上安装有马达座(32)，并通过调距螺钉(2)固定，马达座(32)上安装有马达(3)，马达(3)输出轴连接有小带轮(4)，小带轮(4)和大带轮(26)通过V带(5)连接，大带轮(26)与滚珠丝杠(28)连接。
2.根据权利要求1所述的一种连杆大小头孔圆柱度及孔距综合测量仪，其特征在于：所述的调距螺钉(2)穿过马达导轨(31)与马达座(32)预留的螺纹孔，以实现调距功能。
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Assignee: Xi'an Abbey Indium Precision Instrument Co.,Ltd.

Assignor: SHAANXI University OF SCIENCE & TECHNOLOGY

Contract record no.: X2022980021106

Denomination of invention: A Comprehensive Measuring Instrument for Cylindricity and Hole Spacing of Connecting Rod Large and Small Head Holes

Granted publication date: 20210907

License type: Common License

Record date: 20221107

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230905

Address after: Room 306, 3rd Floor, No. 2, No. 300 Changjiang Road, Yantai Area, China (Shandong) Pilot Free Trade Zone, Yantai City, Shandong Province, 264006

Patentee after: Yantai Abbe Indium Intelligent Technology Co.,Ltd.

Address before: 710021 Shaanxi province Xi'an Weiyang university campus of Shaanxi University of Science and Technology

Patentee before: SHAANXI University OF SCIENCE & TECHNOLOGY

TR01 Transfer of patent right