CN113834407A - 一种测量齿毂m值的检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测量齿毂M值的检具，包括支撑检具的底板，与被测齿毂的轴线垂直布置；被测齿毂套装定位在底板的定位支座上；活动测头部件设有在X轴上运动的活动测头；活动测头能够与被测齿毂的齿槽的两个侧壁面接触或脱离齿槽；两个固定测球、与活动测头共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点，用以共同固定被测齿毂；杠杆测量部件包括杠杆、与底板固定连接的测量支座；杠杆的杠杆支点安装在测量支座上，杠杆的测量端抵接于活动测头上方，杠杆的输出端抵接千分表的千分表侧杆。本发明通过对齿数是三的倍数的齿毂进行了特殊位置的三点固定和测量，具有测量精准、便捷的优点。

Description

一种测量齿毂M值的检具

技术领域

本发明涉及齿毂检具技术领域，具体涉及一种测量齿毂M值的检具。

背景技术

在产品检测中经常遇到一些不能直接测量到而必须要测的尺寸，有的同步器齿毂检测就存在这样的问题，汽车同步器齿毂滑块槽是三个均布在齿毂外圆表面的槽，因为齿毂外圆是渐开线花键齿，它是和齿套内花键渐开线孔0.2mm大小的间隙配合，所以M值尺寸是有着严格要求的，理论M值在偶数齿的情况下测量是用两个量棒搭在180度相对的两个齿槽内，测量两个量棒之间的距离，奇数齿的情况是两个量棒搭在最接近180度的两个齿槽内，测量两个量棒之间的距离，对于有些特殊的产品、即不具有完全对称的呈180°布置的两个齿槽，此时能够搭到的两个齿槽量棒夹角太小，直接测量两个量棒之间的距离，会使花键齿周节误差、齿厚误差都直接影响M值尺寸测量，针对这类问题和同步器花键齿数是三的倍数会造成齿槽不在同一水平线上，从而无法精准将在同一直线上的量棒搭入齿槽。

如授权公告号为CN206479116U，申请日为2017年1月20日，名称为《一种测量齿轮M值用的辅具》的中国实用新型专利和授权公告号为CN207635974U，申请日为2017年12月21日，名称为《测量齿圈M值及齿圈径向跳动的组合检具》的中国实用新型专利，都是两个量棒搭在180度相对的两个齿槽内，测量两个量棒之间的距离。

综上所述，针对同步器花键齿数是三的倍数和两个齿槽量棒夹角过小造成误差大的问题，需要一种精确度更高的检具。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量精度更高的测量齿毂M值的检具。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种制动盘的自重重量自定心机构，包括：

底板，其用以支撑检具，并沿X轴竖直放置、与被测齿毂的轴线垂直布置；

其中，所述底板中间固定连接定位支座，所述被测齿毂套装定位在所述定位支座上；

固定测头部件，两组所述固定测头部件关于所述X轴对称布置在所述被测齿毂下方的两侧，所述固定测头部件提供的固定测球能够卡接或脱离所述被测齿毂的齿槽；

活动测头部件，其在被测齿毂上方设有沿所述X轴运动的活动测杆，其下方安装有能够与所述齿槽接触或脱离活动测头；

其中，两个所述固定测球、与所述活动测头共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点，用以共同测量被测齿毂；

杠杆测量部件，其包括杠杆、与所述底板固定连接的测量支座；

其中，所述杠杆的杠杆支点安装在所述测量支座上，所述杠杆的测量端抵接于所述活动测头上方，所述杠杆的输出端抵接千分表的千分表侧杆。

进一步的，两组所述固定测头部件的固定测球沿与所述X轴呈°的方向运动、且两个所述固定测球分别形成的运动轨迹的交点位于所述被测齿毂的外部。

进一步的，所述固定测球固定连接固定测量棒，所述测量棒其指向被测齿毂的圆心；

所述测量棒的另一端连接活动滑台，将所述固定测球紧密抵接在所述活动滑台和被测齿毂之间。

进一步的，所述活动测头沿X轴能够弹性抵接在被测齿毂和所述测量支座之间。

进一步的，所述活动测杆在所述活动测头上方固定连接测量环；

所述杠杆测量部件的测量端设有用于与测量环的上表面接触的球形的杠杆测头，所述杠杆的上端与所述千分表侧杆接触；以使所述杠杆上方在所述测量环的驱动下绕所述杠杆支点转动从而挤压千分表表头，以使所述千分表做相应变化；

杠杆测头和所述杠杆支点之间连接杠杆弹簧的一端，所述杠杆弹簧的另一端抵接在所述测量支座下方。

进一步的，所述杠杆测头和所述千分表侧杆均位于所述杠杆的同一端；所述杠杆测头到所述杠杆支点的距离和所述千分表侧杆到所述杠杆支点的距离比为:。

进一步的，所述测量支座安装有限位螺钉，限位螺钉位于所述杠杆远离所述测量端的一端上方。

在上述技术方案中，本发明提供的一种测量齿毂M值的检具，两个支撑齿毂下方的所述固定测球、与接触齿毂上方的所述活动测头共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点，用以共同固定被测齿毂；根据数学几何关系，活动测头测量两个不同M值的移动差与180度两点测量值的比值关系，按照这样的规律，增加了杠杆测量部件，更加直观显示M值变化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为被测齿毂的结构示意图；

图2为被测齿毂的截面结构示意图；

图3为本发明实施例的结构示意图；

图4为本发明实施例的侧视图结构示意图；

图5为本发明实施例的数学原理结构示意图。

附图标记说明：

1、底板；2、固定测头部件；3、活动测头部件；4、杠杆测量部件；5、定位支座；

20、固定测球；21、固定测量棒；23、活动滑台；

30、定位环部件；31、活动测杆；32、上椎体；

40、杠杆；41、测量支座；42、千分尺测杆；43、限位螺钉；401、杠杆支点；402、杠杆测头；403、杠杆弹簧；

61、转轴；62、定位销；63、槽体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-5所示，本发明实施例提供的一种M值检具，主要包括：底板1，其支撑检具的表面沿X轴竖直放置、与被测齿毂的轴线垂直布置；

其中，底板1的中间位置固定连接定位支座5，被测齿毂套装定位在定位支座5上；

两组关于X轴对称布置的固定测头部件2，两组固定测头部件2的固定测球20卡接被测齿毂的齿槽；

活动测头部件3，其设有在X轴上运动的活动测杆31，其下方安装有活动测头30；

活动测头30运动到第一位置时与被测齿毂的齿槽接触进行测量，活动测头30运动到第二位置时与被测齿毂的齿槽脱离；

其中，两个支撑齿毂下方的固定测球20、与接触齿毂上方的活动测头30共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点，固定测球20和活动测头在对应的固定测头运动装置或活动测头运动装置作用下弹性卡进被测齿毂的齿槽，用以共同固定被测齿毂；

杠杆测量部件4，其包括杠杆40、与底板1固定连接的测量支座41。

测量时，两个支撑齿毂下方的固定测球20、与接触齿毂上方的活动测头30共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点。活动测头运动装置用以将活动测头沿X轴压紧被测齿槽，固定测头运动装置用以将固定测球20始终压紧不同直径的被测齿毂；便于固定测球和活动测头卡接齿槽，便于对齿槽进行轴向转动自由度的固定，来进行测量。测量完成后，在活动测头运动装置驱动下，对应的固定测球和活动测头脱离齿槽到第二位置，将被测齿毂拿出。

固定测头运动装置和活动测头运动机构，优选为带复位功能、一个方向上运动的活动滑台或者弹簧结构。

其中，杠杆40的杠杆支点401安装在测量支座41上，杠杆40的测量端抵接于活动测头30上方，杠杆40的输出端抵接千分表的千分表侧杆42。

具体的，本检具的底板1有一个沿X轴竖直布置的表面，其与被测齿毂的轴线垂直。定位支座5位于表面的中间位置，通过本领域公知的手段轴向定位被测齿毂。被测齿毂上方设有指向其圆心的活动测杆31。活动测杆31安装在测量支座41上，并与测量支座41沿X轴滑动连接。

活动测头30沿X轴能够通过活动滑台或者弹簧等机械常用连接方式弹性抵接在被测齿毂和测量支座41之间。用来适应不同半径的被测齿套。

而被测齿毂的下方两侧是两组固定测头部件2，两个固定测球20与底板1滑动连接。两个固定测球20与与活动测头30的形状优选为同样大小的圆球，它们的结构和齿槽的接触方式可以参加本领域的测量齿套M值的标准实验标准等。两个固定测球20与活动测头30对待不同直径的被测齿毂在测量过程中始终形成在与对应齿槽接触点作为顶点的等边三角形。

优选的固定测球20固定连接固定测量棒21，其指向被测齿毂的圆心测量棒21的另一端连接活动滑台23，即固定测头运动装置。将固定测球20紧密抵接在活动滑台23和被测齿毂之间。活动滑台23为带弹性复位功能的直线型活动滑台。活动测头30向下，两个固定测球20自动在固定测头运动装置作用下向被测齿毂两侧运动，直至和活动测头30形成一个等边三角形而结构稳定，停止运动。

优选的，两组固定测头部件2的固定测球20沿与X轴呈30°的方向运动。具体的，每个固定测球的运动轨迹与X轴呈30°，两个固定测球20均是结构对称布置、运动方向也同样关于X轴对称。每个固定测球的运动轨迹的延长线的交点位于X轴，被测齿毂的下方外部。

杠杆40的测量端用来跟随活动测头30的上下运动变化，而杠杆支点401位于测量端和输出端之间的位置。活动测头30的上下运动带动杠杆转动从而将M值的变化反应再其输出端抵接的千分表上。

具体的，为了避免操作者等误操作，让活动测头轴向移动距离过大；活动测头能更加敏感的接受到被测齿毂的M值变化；活动测头30变化后能快速回位，在活动测杆31上方和测量支座41之间安装弹簧复位机构(图中未画)，或者是采用机械领域中带弹性复位功能的直线型活动滑台。弹簧复位机构是机械领域的公知常识，这里不做赘叙，只要保证活动测头30竖向弹性压紧被测齿毂。活动滑台直接安装在测量支座41上，活动测杆31的运动驱动活动滑台运动。优选滑台为SELN的LX50-L型号，单方向运动滑台。

活动测杆31在活动测头30上方固定连接测量环32；

杠杆测量部件4的测量端设有用于与测量环32的上表面接触的球形的杠杆测头402，杠杆40的上端与千分表侧杆42接触；以使杠杆40上方在测量环32的驱动下绕杠杆支点401转动从而挤压千分表表头，以使千分表做相应变化；

杠杆测头402和杠杆支点401之间连接杠杆弹簧403的一端，杠杆弹簧403的另一端抵接在测量支座41下方。

具体的，杠杆40设置有销，该销被压装到布置在杠杆的区域中的孔(未标示)中，该区域位于相对于测量支座41的杠杆支点401的位置。测量支座41还包括适于容纳销的孔，并且由此使测量支座41与杠杆40在旋转过程中结合一体。前述的杠杆弹簧403也便于在弹簧力作用下压紧测量环32，提高活动测头30的灵敏性，快速回位，减少不必要的大位移，提高精度。杠杆弹簧403本身对杠杆40也有压力，便于提高杠杆40跟随测量环32运动的跟随性。

因活动测头30直接与杠杆测头402搭接比较困难，在活动测头30上方通过螺钉固定套接了测量环32，测量环32具有水平表面与球状的杠杆测头402搭接。如杠杆测头402磨损，或测量环32与杠杆测头402搭接区域磨损，便于调整测量环32的固定高度或者更换测量环32。优选的，杠杆测量部件4设在测量支座41的靠近底板1的一端。千分表侧杆42竖直布置、穿设过测量支座，并安装在测量支座上，千分表下方的杠杆测头402与杠杆40上表面接触。杠杆弹簧403将力施加在杠杆40上，该力趋向于将杠杆保持在其水平位置，便于千分表清零和测量后杠杆快速回位。

杠杆测头402和千分表侧杆42均位于杠杆40的同一端；杠杆测头402到杠杆支点401的距离和千分表侧杆42到杠杆支点401的距离比为3:2。

如图5所示的数学几何原理关系，这里以被测齿毂的直径变大为例进行解释。标准件的M值所在圆的圆心为o，被测齿毂的M值所在圆的圆心为O。标准件的固定测球与沿X轴呈30°方向的直线在外侧相切于d，被测齿毂的固定测球与沿X轴呈30°方向的直线在外侧相切于D。圆O沿X轴呈30°方向的直线相切于A，圆o沿X轴呈30°方向的直线相切于a。与因固定测球20在滑台作用下，始终沿与X轴呈30°方向的ED直线运动。假设固定测球20与圆o相切于a，固定测球20与圆O相切于A。固定测球的外边缘始终在直线ED内运动。设标准件的M值半径为r,被测齿毂的M值半径为R，活动测头与标准件的测量点为c,活动测头与被测齿轮的测量点为C，则根据三角形EOD几何关系可以推理出OE＝2OD＝2R+2AD＝2R+2ad，oE＝2od＝2r+2ad，则Oo＝OE-oE＝2R-2r；又cO＝oc-Oo＝r-Oo，则Cc＝OC-Oc＝3R-3r，故Cc即固定测头的位移与M值半径变化比为3:2，两者之间有固定的几何关系。本领域技术人员应该知道，实际测量时固定测球20或动动测头与被测的M值所在圆可能不直接相切，之间留有空隙，但不影响因AD＝ad，而使Cc即固定测头的位移只与R和r有关。

测量支座41安装有限位螺钉43，限位螺钉43位于杠杆40远离测量端的一端上方。

具体的，测量支座41的靠近底板1的一侧沿X轴方向安装有限位螺钉43，限位螺钉43的末端与初始位置水平放置的杠杆的上表面不接触。为了放置杠杆在测量过程中的转动角度过大，从而磕碰到周围的零件，设置了限位螺钉43，限制杠杆的转动范围。优选的，为了获得更稳定的结构杠杆40上依次布置杠杆测头、千分表测杆、杠杆弹簧、杠杆支点及限位螺钉。

测量支座41内部安装有转动机构；

转动机构包括转轴61和定位销62；

活动测杆31的上方垂直固定连接定位销62；

转轴61由测量支座41转动支撑、其开有槽体；

活动测头在第一位置时，槽体63支撑定位销62的下表面进行M值的测量；

测量结束后转动所述转轴61使所述槽体翻转到远离所述定位销62的一侧，所述定位销62的下表面重新搭接所述转轴61的表面，从而达到所述第二位置。

具体的，转动机构是为了便于取放件，活动测杆31与定位销62整体呈现7字形。测量支座41的远离底板1的一侧下方开有圆柱孔，便于套接安装活动测杆31，为便于其上下运动更加灵活平稳，圆柱孔和活动测杆31之间安装有轴承。测量支座41在圆柱孔上方设有容纳转动机构的壳体，壳体通过两个轴承转动连接转轴61，转轴61的轴线与X轴方向垂直并且平行于底板1。转轴61的一部分穿设过测量支座41，还有一部分暴露在测量支座41外侧，便于操作者给转轴61的转动施加动力。在转轴的上方水平开有贯穿定位销62轴线方向的槽体63，优选的深度为3-5mm，定位销62的伸出端搭接在槽体63的表面上，此时是第一位置，便于测量。测量结束后，180°转动槽体从而将在上的槽体63扣翻到转轴61下方，定位销62的伸出端与转轴61的圆弧面接触，与槽体相比沿X轴方向升高了3mm，使活动测头30与被测齿毂之间具有一定空隙，便于从定位支座5上拿出被测齿毂。

检具工作原理：三点法测量M值是采用三个量棒分别搭在120度的三个齿槽内，其中两个量棒、即固定测头是齿毂(齿轮)的定位支点，一个量棒、即活动测头是测量端测头。固定测头是装在两组活动滑台上，两组活动滑台运动交叉成60度，活动测头装在直线轴承上，运动方向是在两组活动滑台运动交叉成60度角分线上，固定测头装在安装紧固在活动滑台上，测量时齿毂(齿轮)夹角成120度的两个齿槽搭在固定测头上，测量端测头沿着60度角分线移动定位测量于齿毂(齿轮)另一个120度均布齿槽内，因为三个测量点运动是固定的方向，所以只有构成等边三角形(不考虑周节误差)测量端测头才是一个稳定的、最小的值，在把不同的M值齿毂(齿轮)放入检具，测量端测头测量两个不同M值的移动差与180度两点测量值的比值是3/2，按照这样的规律，设计检具结构如下：

检具结构设计：同步器齿毂与齿套配合齿数基本是三的倍数，所以设计时采用三点布局，其中两点是测量支点，即固定测头，一点是测量点，即活动测头，为了保证M值大小变化时，测量支点与测量点始终120度均布在齿毂中心周向，固定测头是装在两组活动滑台上，两组活动滑台运动交叉成60度，活动测头装在直线轴承上，运动方向是在两组活动滑台运动交叉成60度角分线上(度角分线上的面中)，从理论讲测量支点与测量点测量时是一个等边三角形显现的，三点法测量M值的活动测头测量不同M值的时，百分表或千分表的变化差值是齿毂实际M值变化差值的3/2倍，活动测头装在活动测杆上，测量环也正在活动测杆上，杠杆通过杠杆销铰接在测量支座上，杠杆上的测量点A、即杠杆测头在杠杆弹簧的力作用下搭接在测量环上端面，百分表测头作用在杠杆测量点B上，测量点A到杠杆支点距离和测量点B到杠杆支点距离比值是3/2，测量点反应活动测头位移量变化，同时测量点A绕杠杆支点摆动，同在杠杆上的测量点也在摆动，两点移动距离比是3/2，当活动测头测量M值时是将实际的值放大3/2，而在检具设计时通过杠杆到转动支点距离比，百分表测头作用点测量点B，测量端测头变化测量点A，它们比值是2/3，这样百分表显示的M值等于3/2(活动测头位移量)×2/3(测量点A与测量点B位移量比)，就是1：1显示M值的变化。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种测量齿毂M值的检具，其特征在于，包括：

底板(1)，其用以支撑检具，并沿X轴竖直放置、与被测齿毂的轴线垂直布置；

其中，所述底板(1)的中间固定连接定位支座(5)，所述被测齿毂套装定位在所述定位支座(5)上；

固定测头部件(2)，两组所述固定测头部件(2)关于所述X轴对称布置在所述被测齿毂下方的两侧，所述固定测头部件(2)提供的固定测球(20)在固定测头运动装置驱动下能够卡接所述被测齿毂的齿槽；

活动测头部件(3)，其在被测齿毂上方设有沿所述X轴运动的活动测杆(31)，其下方安装有能够在活动测头运动装置驱动下与所述齿槽接触或脱离活动测头(30)；

其中，两个所述固定测球(20)、与所述活动测头(30)共同形成均布在被测齿毂周向的三个支点，用以共同夹紧被测齿毂；

杠杆测量部件(4)，其包括杠杆(40)、与所述底板(1)固定连接的测量支座(41)；

其中，所述杠杆(40)的杠杆支点(401)安装在所述测量支座(41)上，所述杠杆(40)的测量端抵接于所述活动测头(30)上，所述杠杆(40)的输出端抵接千分表的千分表侧杆(42)；

所述活动测杆(31)与所述测量支座(41)滑动连接。

2.如权利要求1所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，两组所述固定测头部件(2)的固定测球(20)沿与所述X轴呈30°的方向运动、且两个所述固定测球(20)分别形成的运动轨迹的交点位于所述被测齿毂的外部。

3.如权利要求2所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述固定测球(20)固定连接固定测量棒(21)，所述测量棒(21)其指向被测齿毂的圆心；

所述测量棒(21)的另一端连接活动滑台(23)，将所述固定测球(20)紧密抵接在所述活动滑台(23)和被测齿毂之间。

4.如权利要求1所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述活动测头(30)沿X轴能够弹性抵接在被测齿毂和所述测量支座(41)之间。

5.如权利要求1所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述固定测头运动装置和所述活动测头运动装置为活动滑台结构或者弹簧。

6.如权利要求1所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述活动测杆(31)在所述活动测头(30)上方固定连接测量环(32)；

所述杠杆测量部件(4)的测量端设有用于与测量环(32)的上表面接触的球形的杠杆测头(402)，所述杠杆(40)的上端与所述千分表侧杆(42)接触；以使所述杠杆(40)上方在所述测量环(32)的驱动下绕所述杠杆支点(401)转动从而挤压千分表表头，以使所述千分表做相应变化；

杠杆测头(402)和所述杠杆支点(401)之间连接杠杆弹簧(403)的一端，所述杠杆弹簧(403)的另一端抵接在所述测量支座(41)下方。

7.如权利要求6所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述杠杆测头(402)和所述千分表侧杆(42)均位于所述杠杆(40)的同一端；所述杠杆测头(402)到所述杠杆支点(401)的距离和所述千分表侧杆(42)到所述杠杆支点(401)的距离比为3:2。

8.如权利要求7所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述测量支座(41)安装有限位螺钉(43)，限位螺钉(43)位于所述杠杆(40)远离所述测量端的一端上方。

9.如权利要求8所述的测量齿毂M值的检具，其特征在于，所述测量支座(41)内部安装有转动机构；

所述转动机构包括转轴(61)和定位销(62)；

所述活动测杆(31)的上方垂直固定连接所述定位销(62)；

所述转轴(61)由所述测量支座(41)转动支撑、其开有槽体；

所述活动测头卡接所述齿槽时，所述槽体(63)支撑所述定位销(62)的下表面进行M值的测量；

测量结束后转动所述转轴(61)使所述槽体翻转到远离所述定位销(62)的一侧，所述定位销(62)的下表面重新搭接所述转轴(61)的表面，从而所述活动测头(31)远离所述齿槽。

Images