CN111899632A - 一种用于教学的轴类测量技能训练器具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于教学的轴类测量技能训练器具，包括基础轴、调整轴套、圆柱轴套和偏心轴套，基础轴为横轴式，包括圆度测量段、曲轴测量段和偏心测量段，调整轴套为圆台形，调整轴套上开设有一组螺纹孔，螺纹孔配有沉头螺栓，调整轴套套设于基础轴的圆度测量段上，通过旋拧螺纹孔中的沉头螺栓调整调整轴套中心轴线与基础轴中心轴线的偏移量；曲轴测量段包括两个圆盘和圆盘之间的连接轴。通过使用本训练器具进行教学和练习，可以使练习者快速、准确掌握运用测量工具对轴类零部件进行检验的基本方法。

Description

一种用于教学的轴类测量技能训练器具

技术领域

本发明涉及测量教学器具技术领域，具体说是一种用于教学的轴类测量技能训练器具。

背景技术

工程装备维修基本技能的掌握主要通过课堂理论讲授和实际装备训练操作而生成，特别是在检验测量方面，没有较为成熟的、具有针对性训练意义的器材，从而存在一些问题。首先，由于实际装备数量较少，维修人员无法人人都参与充分的技能训练；其次，维修过程往往较为复杂，维修时间往往过于漫长使维修人员，对维修过程和内容只了解操作过程而不明白其目的；最终这些存在问题对工程装备的维修人员检验测量技能生成产生负面影响。

在工程装备修理中，需要对零部件进行检验，准确掌握零件的技术状况。运用量具进行检验主要包括零件尺寸和几何形状检验、零件变形检验。轴类测量内容在工程装备维修过程中占有重要部分，涉及轴类的检验测量内容较多，在日常维修训练中，轴类的检测就显得尤为重要，根据常见的维修过程中轴类检测问题，可以将其训练内容归纳：轴径（内、外）、圆度、圆柱度、锥度、同轴度跳动量（轴向跳动量、径向跳动量）等。目前缺少综合各种检测内容训练的适用于教学的轴类测量技能训练器具，有些测量学习和训练需要现场实物进行，不利于教学训练效率和效果。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种用于教学的轴类测量技能训练器具。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于教学的轴类测量技能训练器具，包括基础轴、调整轴套、圆柱轴套和偏心轴套，所述基础轴为横轴式，包括圆度测量段、曲轴测量段和偏心测量段，所述调整轴套为圆台形，调整轴套上开设有一组螺纹孔，所述螺纹孔配有沉头螺栓，调整轴套套设于所述圆度测量段上，通过旋拧所述螺纹孔中的沉头螺栓调整所述调整轴套中心轴线与所述基础轴中心轴线的偏移量；所述曲轴测量段包括两个圆盘和圆盘之间的连接轴；所述圆柱轴套和偏心轴套套设于所述偏心测量段上，所述偏心轴套为具有粗端和细端的锥形管，锥形管的内管壁设有内螺纹，偏心测量段表面设有与偏心轴套内管壁上内螺纹相适配的外螺纹，所述偏心轴套通过螺纹连接套设于所述基础轴的偏心测量段上；所述圆柱轴套内径尺寸在所述偏心轴套细端外径和粗端外径之间，所述偏心轴套的细端伸入所述圆柱轴套内，通过旋拧所述偏心轴套将圆柱轴套顶紧于偏心测量段上。

本发明进一步的设计方案中，还包括一对支承座，所述支承座上设有V型槽，所述基础轴的两端放置于所述支承座的V型槽内。

本发明进一步的设计方案中，还包括偏心轴头，所述偏心轴头一端设有轴头螺杆，所述基础轴的一端端部设有轴头连接孔，所述轴头连接孔为内螺纹孔，所述偏心轴头通过相适配的轴头螺杆与轴头连接孔安装在所述基础轴的端部，偏心轴头与基础轴的轴心相同。

本发明进一步的设计方案中，还包括内六角转动手柄，所述基础轴任一端部设有内六角沉槽，所述内六角转动手柄与所述内六角沉槽相适配。

本发明进一步的设计方案中，上述偏心轴套有两个，偏心距离分别是0.2mm和0.3mm。

本发明进一步的设计方案中，上述基础轴的圆度测量段还设有锥形面和直径不等的柱形面一和柱形面二。

本发明具有以下突出的有益效果：

本发明用于教学的轴类测量技能训练器具配合量具用于轴内径、轴外径、圆度、圆柱度、同轴度跳动量（轴向跳动量、径向跳动量）的练习与考核。本训练器具可以练习的内容有：轴肩长度测量、轴径测量、端面跳动量测量、轴圆度测量、圆柱度测量、径向跳动量测量。本发明用于教学的轴类测量技能训练器具结构简单，可以进行测量训练的项目综合全面，测量内容具有可调整可变化性，增强了测量训练的实用性和有效性，通过使用本训练器具进行教学和练习，可以使练习者快速、准确掌握运用测量工具对轴类零部件进行检验的基本方法，有利于工程装备维修基本技能的教学和训练。

附图说明

图1是实施例中用于教学的轴类测量技能训练器具结构示意图；

图2是实施例中基础轴结构示意图；

图3是实施例中调整轴套结构示意图；

图4是实施例中调整轴套截面图；

图5是实施例中偏心轴头的结构示意图；

图中，1-基础轴，2-调整轴套，3-圆柱轴套，4-偏心轴套，5-圆度测量段，6-曲轴测量段，7-偏心测量段，8-螺纹孔，9-支承座，10-V型槽，11-偏心轴头，12-内六角转动手柄，13-柱形面一，14-锥形面，15-圆盘， 16-轴头螺杆，17-轴头连接孔,18-连接轴, 19-柱形面二。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例

参见附图1、2，一种用于教学的轴类测量技能训练器具，包括基础轴1、调整轴套2、圆柱轴套3和偏心轴套4、内六角转动手柄12和一对支承座9，基础轴1为横轴式，包括圆度测量段5、曲轴测量段6和偏心测量段7，基础轴1总长度482mm，除去两端支承段有效长度450mm。支承座9上设有V型槽10，基础轴1的两端放置于支承座9的V型槽10内。支承座9主要用于放置基础轴1，V型槽10口对于轴的放起到稳定的作用，有利于测量结果的准确性，支承座9侧上方设计有两个凸起平台用于后面设计间隙测量模块器材的放置，做到一座多用。支承座9上设有安装孔，通过螺栓可以将支承座9固定在操作台面上。

参见附图3和4，调整轴套2为圆台形，调整轴套2上开设有一组螺纹孔8，螺纹孔8配有沉头螺栓，调整轴套2套设于圆度测量段5上，通过旋拧螺纹孔8中的沉头螺栓调整调整轴套2中心轴线与基础轴1中心轴线的偏移量；基础轴1的圆度测量段5还设有锥形面14和直径不等的柱形面一13和柱形面二19，锥形面14可以用于测量锥度，柱形面一13和柱形面二19用来测量圆柱度和圆度，同时，由于柱形面一13和柱形面二19的直径不相等，二者之间形成台阶，可以用来进行圆柱面高度差的测量训练。调整轴套2主要用于完成圆度测量内容训练，其结构基础为圆台形，中间轴孔比基础轴1直径略大，侧壁开有平行于母线的四列八孔，孔为直径8mm的螺纹孔8，通过装配时的八个8mm内六角沉头螺栓转入深度的不同，调节调整轴套2中心轴线与基础轴1轴线的偏移量，使得调整轴套2上每个垂直于基础轴1的截面轮廓均为不规则圆形，达到圆度测量训练的目的，其设计优点在于可以通过螺栓调整完成微小偏移量，使训练测量结果不同。

曲轴测量段6包括两个圆盘15和圆盘15之间的连接轴。使用游标卡尺可以对曲轴测量段进行圆盘厚度测量、圆盘间距测量及曲轴直径测量的训练，使用百分表可以进行轴向跳动量测量训练。

圆柱轴套3和偏心轴套4套设于偏心测量段7上，偏心轴套4为具有粗端和细端的锥形管，锥形管的内管壁设有内螺纹，偏心测量段7表面设有与偏心轴套4内管壁上内螺纹相适配的外螺纹，偏心轴套4通过螺纹连接套设于基础轴1的偏心测量段7上；圆柱轴套3内径尺寸在偏心轴套4细端外径和粗端外径之间，偏心轴套4的细端伸入圆柱轴套3内，通过旋拧偏心轴套4将圆柱轴套3顶紧于偏心测量段7上。偏心轴套4的规格可以有多种，常用的规格为偏心距离分别是0.2mm和0.3mm。使用时，配合圆柱轴套3，将圆柱轴套3套于偏心测量段7上，然后用偏心轴套4外径小的细端伸入圆柱轴套3管内，旋拧偏心轴套4，将圆柱轴套3顶紧圆柱轴套右端口，用偏心轴套4内侧螺纹与基础轴1上的外螺纹配合拧紧，达成圆柱轴套3与基础轴1产生偏移量的目的，而后用百分表等工具对圆柱轴套3进行测量训练。根据不同训练需要可以更换不同规格偏心轴套4。

在基础轴1的一端还可以设置偏心轴头11，参见附图5，偏心轴头一端设有轴头螺杆16，基础轴1的一端端部设有轴头连接孔17，轴头连接孔17为内螺纹孔，偏心轴头11通过相适配的轴头螺杆16与轴头连接孔17安装在基础轴1的端部，偏心轴头11与基础轴1的轴心相同。轴头螺杆16与轴头连接孔17也可以采用内六角的连接方式。偏心轴头11也可以有多种规格，本实施例中偏心轴头11的偏心距离分别是0.2mm和0.3mm。偏心轴头可以用于设计增加基础轴偏心度的测量训练方案，并且是使得基础轴轴心产生偏心的测量方案。增加了测量训练内容的多样性和复杂性。

内六角转动手柄12可以便于测量时转动基础轴1，基础轴1任一端部设有内六角沉槽，内六角转动手柄12与内六角沉槽相适配。将内六角转动手柄12的端部插入基础轴1端部的内六角沉槽中，转动内六角转动手柄12便可轻松转动基础轴1。本实施例中基础轴1的一端设置安装偏心轴头11的轴头连接孔17，另一端端面设置内六角沉槽。偏心轴头11为可拆卸设计，在偏心轴头11端部也设置了内六角沉槽，这样，无论是否使用偏心轴头11，均可以使用内六角转动手柄12进行操作。也可以将偏心轴头11上的轴头螺杆16设计为与内六角沉槽尺寸相适配的内六角杆，更能够方便操作使用。

配合其他零部件和测量工具依次能完成的训练内容有：圆度测量、锥度测量、圆盘厚度测量、圆盘间距测量、轴径测量、轴向跳动量测量、轴套长度测量、轴套内径测量、圆柱度测量径向、跳动量测量等。同时轴终端模拟曲轴测量段6设计也可以模拟实际曲轴狭窄空间直径测量。

以下为使用轴类测量技能训练器具进行测量训练的教学培训操作参考方案：

（一）作业准备

1）取出两个支承座9，平行摆放于台面适当位置。

2）用M10×20mm螺栓将两支承座9固定。

3）取出轴类测量技能训练器具，组装后安放在支座上。

（二）对圆度、锥度的测量

（1）利用磁性百分表测量调整轴套2的圆度。

1）通过沉头螺栓将调整轴套2固定在任意位置。

2）将磁性表架固定于台面上，百分表量头竖直贴在调整轴套2某一测量截面外侧。

3）旋转表盘，使“0”位对准指针。

4）操作旋转手柄使被测轴转动一周。

5）转动过程中指示表的最大值与最小值差值的一半为圆度误差值。

（2）利用磁性百分表测量锥形面14的圆度

1）将磁性表架固定于台面上，百分表量头竖直贴在锥形面14某一测量截面外侧。

2）旋转表盘，使“0”位对准指针。

3）操作旋转手柄使被测轴转动一周。

4）转动过程中指示表的最大值与最小值差值的一半为第一测量截面的圆度误差值。

注意：调整轴套2和锥形面14的圆度误差值，一个可变化，一个是固定值。通过旋拧调整轴套2上螺纹孔8中的沉头螺栓调整调整轴套2中心轴线与基础轴1中心轴线的偏移量，使得被测量值是可调整的变化量，增加了测量训练实用性。

（3）用游标卡尺测量圆锥面的锥度

1）取出游标卡尺。

2）使游标卡尺外侧量爪贴紧柱形面一13，尺身与柱形面一13垂直。

3）读出柱形面一13直径，记录测量值（同一位置测量三次，取平均值）。

4）利用游标卡尺内测量爪测量圆锥面14的长度。

5）用游标卡尺外侧量爪测量锥面14的小圆直径。

6）计算柱形面一13直径、锥面14小圆直径的直径差与锥面14的长度之比值，即为圆锥面14的锥度。

（4）用游标卡尺测量柱形面一13和柱形面二19之间的高度差

1）用游标卡尺的深度尺末端抵住柱形面一13，游标卡尺右边卡在柱形面二19上，注意保持游标卡尺竖直于测量面。

2）读出游标卡尺读数即为高度差。

（三）对厚度、间距、轴径、轴向跳动量的测量

（1）利用游标卡尺测量曲轴测量段圆盘的厚度

1）取出游标卡尺。

2）使游标卡尺外侧量爪贴紧圆盘15，尺身与圆盘15垂直。

3）读出圆盘15厚度，记录测量值（同一位置测量三次，取平均值）。

（2）利用游标卡尺测量曲轴圆盘的间距

1）使游标卡尺外内侧量爪贴紧轴肩两侧，尺身与轴平行。

2）读出距离，记录测量值（同一位置测量三次，取平均值）。

（3）利用外径千分尺测量连接轴18直径。

1）取出外径千分尺。

2）松开千分尺锁紧装置，转动旋钮，使测砧与测微螺杆之间的距离略大于连接轴18直径。

3）将测砧与测微螺杆的端面置于连接轴18两侧，保持外径千分尺和连接轴18垂直。

4）转动旋钮，当螺杆要接近物体时，改旋测力装置直至听到喀喀声后再轻轻转动0.5～1圈。

5）旋紧锁紧装置（防止移动千分尺时螺杆转动），记录数值。

6）同一截面交叉60度测量三次，取平均值即为连接轴直径。

（4）利用百分表测量轴向跳动量

1）将磁性表架固定于台面上，使百分表测量端垂直曲轴测量段外侧圆盘15端面（阶梯型）。

2）旋转表盘，使“0”位对准指针。

3）操作旋转手柄使被测端面转动一周。

4）转动过程中指示表的最大值与最小值差值即为轴向跳动量。

（四）对轴套内径、圆柱度值、径向跳动量的测量

（1）用游标卡尺测量圆柱轴套3的内径

1）取出游标卡尺。

2）用游标卡尺内测量爪外侧，与圆柱轴套3的内径表面贴合，且游标卡尺与圆柱轴套3测量面垂直，不得歪斜，记录读数。

3）交叉60度，测量三次，取平均值即为圆柱轴套3的内径。

（2）用内径千分尺测量圆柱轴套3的内径

1）取出内径千分尺。

2）将其测量触头测量面支撑在圆柱轴套3的被测表面上。

3）调整微分筒，使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动，找出最小尺寸。

4）拧紧固定螺钉，取出并记录读数。

5）交叉60度，测量三次，取平均值即为圆柱轴套3的内径。

注意：两种方法测量内径，数值的精度是否相同，数值差别原因是什么。

（3）利用磁性百分表测量圆柱轴套3的圆柱度值

1）将磁性表架固定于台面上，百分表量头竖直贴在圆柱轴套3第一测量面的边缘。

2）旋转表盘，使“0”位对准指针。

3）安装0.2mm的偏心轴套4，操作旋转手柄使被测轴转动一周，记录下最大和最小值。

4）按照1～3步骤，测量圆柱轴套3三个不同的截面，分别记录最大和最小值。

5）将6个数据中最大值与最小值的差值，即是圆柱轴套3的圆柱度。

6）安装0.3mm的偏心轴套4，重复上述步骤，测量圆柱轴套3的圆柱度。

7）分析不同偏心轴套下，圆柱度的变化。

（4）利用磁性百分表测量径向跳动量

1）将磁性表架固定于台面上，使百分表测量端与被测轴段接触，垂直于轴线。被测轴段可以是任一轴段，这里就选择在偏心测量段7进行测量说明。

2）旋转表盘，使“0”位对准指针。

3）操作旋转手柄使被测端面转动一周。

4）转动过程中指示表的最大值与最小值差值为轴向跳动量。

（五）操作完毕后，将轴类测量技能训练器具和量具收回。

本发明的轴类测量技能训练器具不仅测量内容多种多样，而且由于以下设计，使得测量内容具有可变化性：

1、通过偏心轴套4的变化，使圆柱轴套3的轴线发生变化，从而轴向跳动量不固定。

2、调整轴套2因为配合8颗调整螺钉，可以形成与固定轴的任意相对位置，使测量圆度圆柱度的变化值不确定。

3、在基础轴1的一端设置偏心轴头11，使得基础轴1轴心产生偏心。增加了测量训练内容的多样性和复杂性。

可测量目标的不确定，是本发明的特点。因为若是测量值是固定值，总是测量这个值就会没有意义，而测量的值能够变化、不确定，才能使测量更加有意义，才使得测量教学训练具有与实际应用相结合的效果。

通过上练习，可以使练习者快速、准确掌握运用测量工具对轴类零部件进行检验的基本方法。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，包括基础轴（1）、调整轴套（2）、圆柱轴套（3）和偏心轴套（4），所述基础轴（1）为横轴式，包括圆度测量段（5）、曲轴测量段（6）和偏心测量段（7），所述调整轴套（2）为圆台形，调整轴套（2）上开设有一组螺纹孔（8），所述螺纹孔（8）配有沉头螺栓，调整轴套（2）套设于所述圆度测量段（5）上，通过旋拧所述螺纹孔（8）中的沉头螺栓调整所述调整轴套（2）中心轴线与所述基础轴（1）中心轴线的偏移量；所述曲轴测量段（6）包括两个圆盘（15）和圆盘（15）之间的连接轴；所述圆柱轴套（3）和偏心轴套（4）套设于所述偏心测量段（7）上，所述偏心轴套（4）为具有粗端和细端的锥形管，锥形管的内管壁设有内螺纹，偏心测量段（7）表面设有与偏心轴套（4）内管壁上内螺纹相适配的外螺纹，所述偏心轴套（4）通过螺纹连接套设于所述基础轴（1）的偏心测量段（7）上；所述圆柱轴套（3）内径尺寸在所述偏心轴套（4）细端外径和粗端外径之间，所述偏心轴套（4）的细端伸入所述圆柱轴套（3）内，通过旋拧所述偏心轴套（4）将圆柱轴套（3）顶紧于偏心测量段（7）上。

2.根据权利要求1所述的用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，还包括一对支承座（9），所述支承座（9）上设有V型槽（10），所述基础轴（1）的两端放置于所述支承座（9）的V型槽（10）内。

3.根据权利要求1所述的用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，还包括偏心轴头（11），所述偏心轴头（11）一端设有轴头螺杆（16），所述基础轴（1）的一端端部设有轴头连接孔（17），所述轴头连接孔（17）为内螺纹孔，所述偏心轴头（11）通过相适配的轴头螺杆（16）与轴头连接孔（17）安装在所述基础轴（1）的端部，偏心轴头（11）与基础轴（1）的轴心相同。

4.根据权利要求1所述的用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，还包括内六角转动手柄（12），所述基础轴（1）任一端部设有内六角沉槽，所述内六角转动手柄（12）与所述内六角沉槽相适配。

5.根据权利要求1所述的用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，所述偏心轴套（4）有两个，偏心距离分别是0.2mm和0.3mm。

6.根据权利要求1所述的用于教学的轴类测量技能训练器具，其特征在于，所述基础轴（1）的圆度测量段（5）还设有锥形面（14）和直径不等的柱形面一（13）和柱形面二（19）。

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