CN111964565A - 一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法 Download PDF

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王皓
卢恒
叶超
朱敏浩
许孟然
孙志英
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Abstract

本发明提供一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法，包括量角器、第一手柄、第二手柄、指针和长尺，量角器圆心位置穿设有连接轴，第一手柄和第二手柄结构相同均为L形，第一手柄和第二手柄直角处套设于连接轴上与其转动连接，第一手柄和第二手柄均设于量角器背面，第一手柄和第二手柄长端重合时第一手柄和第二手柄短端朝向相反，指针设于量角器正面，指针一端与连接轴固定连接，指针另一端与第二手柄固定连接，还包括与第一手柄和第二手柄短端相互配合形成平行四边形的两测量臂。本发明提供的一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法，可适用于检测批量生产的零件，检测快捷方便，且检具的成本较低；机构简单，减少了组合偏差，确保测量数据精准。

Description

一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域，特别是涉及一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法。
背景技术
圆锥类零件广泛应用在在机器装配及使用中，在产品大规模生产过程中，由于加工装置存在松动、碰撞等问题，导致加工出来的产品尺寸存在较大误差。另一方面就是简单的测量仪器导致测量结果的不精确，在液压或气压传动装置中，为了保证传动的精确性和稳定性，通常需要仪器配合紧密，而在有的机构中采用的是锥孔和锥台配合，而通常情况下，锥孔角度测量比较困难，测量误差较大，当遇到斜面或者比较弯曲的面时，就很难测量。
为了确认锥孔和锥台的配合是否精确，需要测量锥孔和锥台的角度，以及测量某一配合截面的半径，测量仪器较为昂贵，且现有技术中，缺少能同时完成这三项测量的仪器，测量非常不方便，测量方法较为复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种圆锥尺寸综合测量装置及其测量方法。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种圆锥尺寸综合测量装置，包括量角器、第一手柄、第二手柄、指针和长尺，所述量角器圆心位置穿设有连接轴，所述第一手柄和第二手柄结构相同均为L形，所述第一手柄和第二手柄直角处套设于所述连接轴上与所述连接轴转动连接，所述第一手柄和第二手柄设于同一水平面上，所述第二手柄长端上设有刻度，所述第二手柄上刻度的零点在连接轴处，所述第一手柄和第二手柄均设于量角器背面，所述第一手柄和第二手柄长端重合时所述第一手柄和第二手柄短端朝向相反，所述指针设于量角器正面，所述指针一端与连接轴固定连接，所述指针另一端与第二手柄长端固定连接，所述指针轴线与第二手柄长端轴线平行，还包括与第一手柄和第二手柄短端相互配合形成平行四边形的两测量臂，平行四边形四条边之间相互铰接，所述长尺沿长度方向设有条形孔，所述长尺通过条形孔套设于所述连接轴上，所述长尺设于量角器与指针之间，所述长尺沿长度方向设有刻度。
进一步，所述量角器包括沿逆时针方向依次设置的第一刻度区和第二刻度区，所述第一刻度区和第二刻度区量程均为0°～90°，所述第一刻度区的90°刻度为第二刻度区的0°刻度。
进一步，为了防止量角器在连接轴上任意转动影响测量，所述第一手柄与量角器固定连接，所述第一手柄短端指向第一刻度区0°刻度。
进一步，所述第一手柄和第二手柄长端上可拆卸连接有夹块，两所述夹块相对设置，两所述夹块相互靠近的两个面为与锥台锥面配合的弧面。
两个夹块尺寸相同，夹持面加工成内凹的弧形，用于贴紧圆锥外表面，弧形的角度不应太小，目的是使加工出的弧形内表面与圆锥外表面能沿着一条直线贴合，使测量更准确。
进一步，两所述测量臂上均设有贴合块，所述贴合块远离第一手柄和第二手柄短端的一面为与锥孔配合的弧面。
贴合块用于与锥孔锥面配合，弧形角度较小，目的是使加工出的弧形外表面与锥孔内表面能沿着一条直线贴合，使测量更准确。
进一步，所述长尺一端设有向第一手柄和第二手柄所在平面延伸的延伸杆，所述延伸杆轴线与连接轴轴线平行。
本发明还提供一种圆锥尺寸综合测量装置的测量方法，所述第一手柄和第二手柄长端上可拆卸连接有夹块，两所述夹块相对设置，两所述夹块相互靠近的两个面为与锥台锥面配合的弧面；
锥台锥度测量方法如下：在第一手柄和第二手柄上装上两个夹块，夹块贴紧锥台的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，贴紧后，量角器上的指针也会随之偏移一段，指向的角度就是锥台的角度。
进一步，两所述测量臂上均设有贴合块，所述贴合块远离第一手柄和第二手柄短端的一面为与锥孔配合的弧面；
锥孔角度测量方法如下：两测量臂以及第一手柄和第二手柄的短端组成平行四边形机构，在测量臂上装上两个贴合块，贴合块贴紧锥孔的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，测量时，撑开手柄，使平行四边形的两贴合块贴紧锥孔内壁，固定后，读出量角器上的示数就是锥孔的角度。
进一步，为了在圆锥截面或圆弧半径测量时，使长尺测量点与第一手柄和第二手柄测量点在同一平面上，确保测量读数精准，所述长尺一端设有向第一手柄和第二手柄所在平面延伸的延伸杆，所述延伸杆轴线与连接轴轴线平行；
圆锥截面或圆弧半径测量方法如下：拆下第一手柄和第二手柄上的夹块，将第一手柄和第二手柄打开夹住待测件，用长尺末端的延伸杆顶住待测件的边缘，由于待测件边缘为弧形，故长尺末端的弧形与待测件的弧形接触为一个点，读出长尺相对于连接轴圆心的刻度，记为a，第二手柄上与待测圆弧接触点的刻度为b，刻度盘上的角度读数为X，则待测截面的半径r可根据正弦定理公式
Figure BDA0002659126430000041
得出。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种圆锥尺寸综合测量装置，可适用于检测批量生产的零件，检测快捷方便，且检具的成本较低；机构简单，减少了组合偏差，确保测量数据精准；测量方法简单，一具三用，可检测圆锥角度、锥孔角度以及圆锥截面半径，适用范围广。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明最佳实施例的结构示意图；
图2是本发明最佳实施例的背面示意图；
图3是锥台锥度测量示意图；
图4是锥孔角度测量示意图；
图5是圆锥截面或圆弧半径测量示意图；
图6是图5的测量简图；
图7是量角器的结构示意图；
图8是长尺的局部示意图。
图中：1、量角器，1-1、第一刻度区，1-2、第二刻度区，2、第一手柄，3、第二手柄，4、指针，5、长尺，5-1、条形孔，5-2、延伸杆，6、连接轴，7、测量臂，8、夹块，9、贴合块。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-8所示，本发明的一种圆锥尺寸综合测量装置，包括量角器1、第一手柄2、第二手柄3、指针4和长尺5，所述量角器1圆心位置穿设有连接轴6，第一手柄2和第二手柄3加工为长条状，截面为矩形，在一端加工出90度的直角并延伸，延伸长度约为手柄长度的1/4，在手柄一端约3/4处沿侧面削去一半的材料，两个相同的手柄削去部分贴合，这样使手柄在侧面视角看处于一个平面内，所述第一手柄2和第二手柄3直角处套设于所述连接轴6上与所述连接轴6转动连接，所述连接轴6上螺纹连接有用于限制手柄位置的螺母，所述第二手柄3长端上设有刻度，所述第二手柄3上刻度的零点在连接轴6处，所述第一手柄2和第二手柄3均设于量角器1背面，所述第一手柄2和第二手柄3长端重合时所述第一手柄2和第二手柄3短端朝向相反，所述指针4设于量角器1正面，所述指针4一端与连接轴6固定连接，所述指针4另一端与第二手柄3长端固定连接，所述指针4轴线与第二手柄3长端轴线平行，还包括与第一手柄2和第二手柄3短端相互配合形成平行四边形的两测量臂7，平行四边形四条边之间相互铰接，所述长尺5沿长度方向设有条形孔5-1，所述长尺5通过条形孔5-1套设于所述连接轴6上，所述长尺5设于量角器1与指针4之间，所述长尺5沿长度方向设有刻度。
所述量角器1包括沿逆时针方向依次设置的第一刻度区1-1和第二刻度区1-2，所述第一刻度区1-1和第二刻度区1-2量程均为0°～90°，所述第一刻度区1-1的90°刻度为第二刻度区1-2的0°刻度。
所述第一手柄2与量角器1固定连接，所述第一手柄2短端指向第一刻度区1-10°刻度。
所述第一手柄2和第二手柄3长端上可拆卸连接有夹块8，两所述夹块8相对设置，两所述夹块8相互靠近的两个面为与锥台锥面配合的弧面。夹块8中部开有孔可通过螺栓将夹块8与手柄连接在一起，夹块8侧面开有矩形孔，尺寸与手柄侧面尺寸相同，便于安装到手柄上。
两所述测量臂7上均设有贴合块9，所述贴合块9远离第一手柄2和第二手柄3短端的一面为与锥孔配合的弧面。
所述长尺5一端设有向第一手柄2和第二手柄3所在平面延伸的延伸杆5-2，所述延伸杆5-2轴线与连接轴6轴线平行。
测量方法：
如图3所示，锥台锥度测量方法如下：在第一手柄2和第二手柄3上装上两个夹块8，夹块8贴紧锥台的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，贴紧后，量角器1上的指针4也会随之偏移一段，指向的角度就是锥台的角度。
若锥台角度小于90°，指针4指向第二刻度区1-2，指针4指向的角度就是锥台的角度；若锥台的角度大于90°，指针4会偏移出量角器1，此时指针4反向延长线指向第一刻度区1-1，读数为α，此时的角度就是90+α。
如图4所示，锥孔角度测量方法如下：两测量臂7以及第一手柄2和第二手柄3的短端组成平行四边形机构，在测量臂7上装上两个贴合块9，贴合块9贴紧锥孔的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，测量时，撑开手柄，使平行四边形的两贴合块9贴紧锥孔内壁，固定后，读出量角器1上的示数就是锥孔的角度。
若锥孔角度小于90°，指针4指向第二刻度区1-2，指针4指向的角度就是锥孔的角度；若锥孔的角度大于90°，指针4会偏移出量角器1，此时指针4反向延长线指向第一刻度区1-1，读数为α，此时的角度就是90+α。
如图5、6所示，圆锥截面或圆弧半径测量方法如下：拆下第一手柄2和第二手柄3上的夹块8，将第一手柄2和第二手柄3打开夹住待测件，用长尺5末端的延伸杆5-2顶住待测件的边缘，由于待测件边缘为弧形，故延伸杆5-2的弧形与待测件的弧形接触为一个点，读出长尺5相对于连接轴6圆心的刻度，记为a，第二手柄3上与待测圆弧接触点的刻度为b，刻度盘上的角度读数为X，则待测截面的半径r可根据正弦定理公式
Figure BDA0002659126430000081
得出。
本发明中方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：包括量角器(1)、第一手柄(2)、第二手柄(3)、指针(4)和长尺(5)，所述量角器(1)圆心位置穿设有连接轴(6)，所述第一手柄(2)和第二手柄(3)结构相同均为L形，所述第一手柄(2)和第二手柄(3)直角处套设于所述连接轴(6)上与所述连接轴(6)转动连接，所述第一手柄(2)和第二手柄(3)设于同一水平面上，所述第二手柄(3)长端上设有刻度，所述第二手柄(3)上刻度的零点在连接轴(6)处，所述第一手柄(2)和第二手柄(3)均设于量角器(1)背面，所述第一手柄(2)和第二手柄(3)长端重合时所述第一手柄(2)和第二手柄(3)短端朝向相反，所述指针(4)设于量角器(1)正面，所述指针(4)一端与连接轴(6)固定连接，所述指针(4)另一端与第二手柄(3)长端固定连接，所述指针(4)轴线与第二手柄(3)长端轴线平行，还包括与第一手柄(2)和第二手柄(3)短端相互配合形成平行四边形的两测量臂(7)，平行四边形四条边之间相互铰接，所述长尺(5)沿长度方向设有条形孔(5-1)，所述长尺(5)通过条形孔(5-1)套设于所述连接轴(6)上，所述长尺(5)设于量角器(1)与指针(4)之间，所述长尺(5)沿长度方向设有刻度。
2.如权利要求1所述的一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：所述量角器(1)包括沿逆时针方向依次设置的第一刻度区(1-1)和第二刻度区(1-2)，所述第一刻度区(1-1)和第二刻度区(1-2)量程均为0°～90°，所述第一刻度区(1-1)的90°刻度为第二刻度区(1-2)的0°刻度。
3.如权利要求2所述的一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：所述第一手柄(2)与量角器(1)固定连接，所述第一手柄(2)短端指向第一刻度区(1-1)0°刻度。
4.如权利要求3所述的一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：所述第一手柄(2)和第二手柄(3)长端上可拆卸连接有夹块(8)，两所述夹块(8)相对设置，两所述夹块(8)相互靠近的两个面为与锥台锥面配合的弧面。
5.如权利要求3所述的一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：两所述测量臂(7)上均设有贴合块(9)，所述贴合块(9)远离第一手柄(2)和第二手柄(3)短端的一面为与锥孔配合的弧面。
6.如权利要求3所述的一种圆锥尺寸综合测量装置，其特征在于：所述长尺(5)一端设有向第一手柄(2)和第二手柄(3)所在平面延伸的延伸杆(5-2)，所述延伸杆(5-2)轴线与连接轴(6)轴线平行。
7.具有权利要求1-6任一项所述的一种圆锥尺寸综合测量装置的测量方法，其特征在于：所述第一手柄(2)和第二手柄(3)长端上可拆卸连接有夹块(8)，两所述夹块(8)相对设置，两所述夹块(8)相互靠近的两个面为与锥台锥面配合的弧面；
锥台锥度测量方法如下：在第一手柄(2)和第二手柄(3)上装上两个夹块(8)，夹块(8)贴紧锥台的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，贴紧后，量角器(1)上的指针(4)也会随之偏移一段，指向的角度就是锥台的角度。
8.如权利要求7所述的一种圆锥尺寸综合测量装置的测量方法，其特征在于：两所述测量臂(7)上均设有贴合块(9)，所述贴合块(9)远离第一手柄(2)和第二手柄(3)短端的一面为与锥孔配合的弧面；
锥孔角度测量方法如下：两测量臂(7)以及第一手柄(2)和第二手柄(3)的短端组成平行四边形机构，在测量臂(7)上装上两个贴合块(9)，贴合块(9)贴紧锥孔的面为弧形，故贴紧时重合的两面交点为一条直线，测量时，撑开手柄，使平行四边形的两贴合块(9)贴紧锥孔内壁，固定后，读出量角器(1)上的示数就是锥孔的角度。
9.如权利要求7或8所述的一种圆锥尺寸综合测量装置的测量方法，其特征在于：所述长尺(5)一端设有向第一手柄(2)和第二手柄(3)所在平面延伸的延伸杆(5-2)，所述延伸杆(5-2)轴线与连接轴(6)轴线平行；
圆锥截面或圆弧半径测量方法如下：拆下第一手柄(2)和第二手柄(3)上的夹块(8)，将第一手柄(2)和第二手柄(3)打开夹住待测件，用长尺(5)末端的延伸杆(5-2)顶住待测件的边缘，由于待测件边缘为弧形，故长尺(5)末端的弧形与待测件的弧形接触为一个点，读出长尺(5)相对于连接轴(6)圆心的刻度，记为a，第二手柄(3)上与待测圆弧接触点的刻度为b，刻度盘上的角度读数为X，则待测截面的半径r可根据正弦定理公式
Figure FDA0002659126420000031
得出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113295075A (zh) * 2021-05-21 2021-08-24 郭政 一种测量系统和方法

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