CN116734707A - 测量同步器结合齿棱线角度检具 - Google Patents
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Abstract
测量同步器结合齿棱线角度检具，涉及同步器技术领域，解决现有采用三坐标设备测量齿套结合齿棱线角度导致检测效率低等问题，本发明中，翻板组件上安装有测头组件，测头组件包括结合齿定位测头、X/Y滑台、及安装在所述X/Y滑台上的千分表支座；结合齿定位测头通过杠杆销安装在千分表支座的前端，在千分表支座的侧面安装千分表测头；千分表测头垂直落在结合齿定位测头的台阶面上，千分表测头与台阶面接触的测量点与杠杆销孔中心点的连线与结合齿棱线平行；结合齿定位测头的底部具有两个与结合齿的角度面对称接触的测量面，两个测量面与结合齿齿面相交时的两条相交线与结合齿棱线平行。本发明实现了被测件检具的在线化。
Description
技术领域
本发明涉及同步器技术领域，具体涉及测量结合齿棱线角度检具。
背景技术
目前，在燃油车应用中，同步器质量好与坏直接影响汽车行驶过程中速度变换平稳性、噪音、使用寿命等，影响同步器这些指标质量的主要是齿套结合齿角度、结合齿棱线角度和对称度，齿套结合齿棱线角度是两个结合齿齿面相交形成的，两个结合齿齿面是个复合角度，它沿着径向有一定的内倾角，所以两个结合齿齿面相交形成的棱线沿着径向也是有内倾的角度的，这个角度与结合齿角度是同步器真正要求的结合齿齿面空间角度，只有这个角度符合要求才能真正保证换挡过程齿套有定心导向作用，使得换挡时平稳流畅，齿套结合齿棱线通常是在8°，齿套结合齿棱线长度尺寸又都非常小，尺寸在2~5毫米。另外在加工结合齿齿面时两侧是分先后的加工的，这样就导致了棱线有变形、毛刺等影响因素，因为这两个面交线可能不是直线，所以至今没有测量结合齿棱线角度的在线检具。
现有技术中，通常采用三坐标设备测量齿套结合齿棱线角度，也就是三坐标测量两个结合齿齿面，通过软件计算生成棱线角度，在齿套生产过程中，针对按生成的棱线角度进行加工后的产品需要按规定每小时必须进行抽检，主要是防止刀具、夹具等磨损的因素产生废品，因此，导致使用三坐标测量及其不方便，影响生产效率等问题。
发明内容
本发明为解决现有采用三坐标设备测量齿套结合齿棱线角度导致检测效率低等问题，提供一种测量同步器结合齿棱线角度检具。
测量同步器结合齿棱线角度检具，包括固定安装在底板上的翻板组件和定心组件，所述定心组件设有与齿套套接定位的定心板；
所述翻板组件上安装有测头组件，所述测头组件包括结合齿定位测头、X/Y滑台、及安装在所述X/Y滑台上的千分表支座；
所述结合齿定位测头通过杠杆销安装在千分表支座的前端，在所述千分表支座的侧面安装千分表测头；
所述千分表测头垂直落在结合齿定位测头的台阶面上，千分表测头与台阶面接触的测量点与杠杆销孔中心点的连线与结合齿棱线平行；
所述结合齿定位测头的底部具有两个与结合齿的角度面对称接触的测量面，两个测量面与结合齿齿面相交时的两条相交线与结合齿棱线平行。
本发明的有益效果：
本发明所述的棱线角度的检具，将结合齿定位测头通过杠杆销与千分表支座前端连接，结合齿定位测头设计为两个圆柱面，使其落在结合齿齿面上的交线为截取两条平行于棱线的平行线，两条平行线之间距离是0.5~1毫米该距离的设置避开了结合齿棱线毛刺、倒伏的缺陷，这两条线也作为棱线理想交线的平行线；
在测量过程中有两个测量点，其中一个是定位点，即测头杠杆旋转轴心位置，另一个是千分表与结合齿测头台阶面接触的测量点，千分表或传感器与结合齿定位测头接触点是距离杠杆旋转轴心3.44毫米位置，千分表或传感器变化1μm时测量角度则是1′，测量过程中，先用校准件定标，将千分表或传感器至0，然后更换上被测齿套，看千分表视值变化确定结合齿棱线实际角度值。
本发明所述的检具，实现了被测件检具的在线化，避免生产中因为被测件在抽检过程中生产停滞，影响产品生产效率，同时本发明通过读数形式的检测，可以根据数据直接调整生产设备加工参数，产品读数化测量是实现工业数字生产最重要的一步。
附图说明
图1为结合齿的俯视图；
图2为结合齿的齿面结构示意图；
图3为图2中B位置的局部放大图；
图4为本发明所述的一种测量同步器结合齿棱线角度检具的主视图；
图5为本发明所述的一种测量同步器结合齿棱线角度检具的侧视图；
图6为本发明所述的一种测量同步器结合齿棱线角度检具的俯视图；
图7为千分表支座的主视图；
图8为千分表支座的侧视图；
图9为千分表支座的俯视图；
图10为结合齿定位测头的主视图；
图11为结合齿定位测头的侧视图；
图12为支座的主视图；
图13为支座的侧视图；
图14为支座的俯视图。
图中：1、底板，2、定位座，3、定心板，4、渐开线齿定位测头，5、千分表支座， 6、X/Y滑台，7、支座，8、连接板，9、翻板，10、结合齿定位测头，11、千分表，12、滑台支座，13、杠杆座，14、推杆，15、滑台，16、杠杆，17、定心板连接座，18、手柄，19、定位杆，20、连接座，21、翻板支座。
实施方式
结合图4至图14说明本实施方式，测量同步器结合齿棱线角度检具，由于结合齿棱线角度公差基本上是0.5°~1°，在两个结合齿齿面加工过程中均是采用一先一后的顺序进行加工的，这样不可避免的产生一些棱线毛刺、倒伏等等的问题，给棱线角度测量带来误差和不确定性，为了避开上述影响测量因素，将测头设计为两个圆柱型的面，使其落在结合齿齿面上的交线为截取两条平行于棱线的平行线，这两条平行线之间距离是0.5~1毫米，可以避开棱线毛刺、倒伏，这两条线也是棱线理想交线的平行线，具体尺寸是根据齿套结合齿尺寸大小确定的，这两条平行线距离结合齿棱线为0.25~0.5，正好躲开棱线容易产生问题的交线处。
针对测量结合齿角度的测量原理为：采用常用的位移表，显示精度最高的是0.001毫米，假设0.001毫米位移量显示对应的是角度1′，那么360°圆周的长度是0.001×60（′）×360（°）=21.6毫米，圆的半径为21.6÷π÷2=3.44毫米，也就是说：当两点距离是3.44时一点相对另一点转动0.001毫米时所对应的转动角度为1′，另外用千分表测量角度时千分表位移变化是直线而不是圆弧，以1′和1 °为例，1′所对应弧长0.001毫米，1 °所对应弧长0.06毫米，千分表测量出来的是正弦值，3.44×sin1′=0.0010005毫米，误差是0.5纳米，3.44×sin1°=0.06004毫米，误差是0.00004毫米，不到十万分之四毫米，千分表根本测量不出来，所以可以忽略不计。
本实施方式所述的检具的结构包括固定安装在底板1上的翻板组件和定心组件，所述定心组件设有与齿套套接定位的定心板3；
所述翻板组件上安装有测头组件，所述测头组件包括结合齿定位测头10、X/Y滑台6以及安装在所述X/Y滑台6上的千分表支座5；
所述结合齿定位测头10通过杠杆销安装在千分表支座5的前端，在所述千分表支座5的侧面安装千分表11测头；
所述千分表11测头垂直落在结合齿定位测头10的台阶面上，千分表11测头与台阶面接触的测量点与杠杆销孔中心点的连线与结合齿棱线平行；
所述结合齿定位测头10的底部具有两个与结合齿的角度面对称接触的测量面，两个测量面与结合齿齿面相交时的两条相交线与结合齿棱线平行。
本实施方式中，所述结合齿定位测头10的两个测量面均为圆柱面，所述结合齿定位测头10的杠杆销旋转中心与千分表测头中心距离为3.44mm。所述杠杆销的销孔中心位于结合齿棱线长度范围内。
本实施方式中，所述定心组件包括固定在底板1上的两个定位座2、滑台支座12以及固定在底板1上用于固定渐开线齿定位测头4的定位块；所述定心板3和同步器齿套均为花键孔，渐开线齿定位测头4定位的是渐开线节圆，目的是确定结合齿中心位置，定心板3定位的是衬套齿顶圆，因为齿顶圆和节圆同心，所述两个定位座2与定位块采用120度布置的等高块，作为齿套端面定位基准所以定心板3可以将齿套定位；所述滑台支座12上安装滑台15和杠杆座13，定心板3通过定心板连接座17安装在滑台15上；杠杆16安装在杠杆座13上。
本实施方式中，所述翻板组件下部穿设有推杆14，所述推杆14能够与杠杆16的一端接触，所述杠杆16的另一端推动安装在滑台15上的定心板3，使同步器齿套放入检具中。
所述翻板组件还包括固定在底板1上的翻板支座21，与所述翻板支座21转动连接的翻板9；
所述翻板9通过连接板8安装X/Y滑台6，所述连接板8上安装支座7，如图12至图14所示，所述支座7底部通过球头螺栓与定位杆19连接；所述支座7为U型支座，U型支座的侧板上安装用于调整X/Y滑台6的调整螺钉和手柄18。
所述翻板9的另一端部设置为斜面，所述斜面在翻板9转动时与推杆14的一端接触，推杆14的另一端依次穿过定位杆19、定位块以及滑台支座12与杠杆16的一端接触，所述杠杆16的另一端推动安装在滑台15上的定心板3，使同步器齿套放入检具中；再将翻板9转动到测量位置，千分表显示的变化值即为结合齿棱线的角度值。
如图10和图11所示，本实施方式中，设计所述结合齿定位测头10用于测量两条平行棱线测头；测量方法是两个测量点，其中一个测量点不动，另一个点沿着两个点连线垂直移动，当两个测量点距离是3.44毫米时，这两点连线垂直方向其中一测量点相对另一测量点移动1微米两点间角度变化正好对应角度1′，在这种情况下采用千分表就可以准确测量角度变化值，也可以采用精度更高的位移传感器测量通过软件编程直接显示角度值，可以显示6″，通过设计测头，角度本质是两条相交的直线形成的，直线本质是两个点连线，假设有两个测量点，其中一个是定位点，即测头杠杆旋转轴心位置，另一个是千分表测头与结合齿定位测头接触的测量点，千分表或传感器与测头接触点是距离杠杆旋转轴心3.44毫米位置，千分表表或传感器变化1μm角度就是1′，检具它的测量过程是先用校准件定标，将千分表或传感器置0，然后更换上被测齿套，看千分表视值变化确定结合齿棱线实际角度值。
采用本实施方式所述的检具进行检测的原理为：
首先通过抬起手柄18进而将翻板9翻转抬起，翻板9后端斜面顶在推杆14一端，推杆14的另一端顶在杠杆16上，杠杆16另一端再推动安装在滑台15上定心板连接座17进面带动定心板3移动，使得校准件可以顺利放入检具中，再将翻板9翻转至测量位置，将千分表调整置0；然后再将翻板9抬起后更换上被测齿套，再将翻板9翻转至测量位置，看千分表视值变化确定结合齿棱线实际角度值。
上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.测量同步器结合齿棱线角度的检具，包括固定安装在底板上的翻板组件和定心组件，所述定心组件设有与齿套套接定位的定心板；
其特征是：
所述翻板组件上安装有测头组件，所述测头组件包括结合齿定位测头（10）、X/Y滑台（6）、及安装在所述X/Y滑台（6）上的千分表支座（5）；
所述结合齿定位测头（10）通过杠杆销安装在千分表支座（5）的前端，在所述千分表支座（5）的侧面安装千分表（11）测头；
所述千分表（11）测头垂直落在结合齿定位测头（10）的台阶面上，千分表（11）测头与台阶面接触的测量点与杠杆销孔中心点的连线与结合齿棱线平行；
所述结合齿定位测头（10）的底部具有两个与结合齿的角度面对称接触的测量面，两个测量面与结合齿齿面相交时的两条相交线与结合齿棱线平行。
2.根据权利要求1所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述结合齿定位测头（10）的两个测量面均为圆柱面。
3.根据权利要求1所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述结合齿定位测头（10）的杠杆销旋转中心与千分表测头中心距离为3.44mm。
4.根据权利要求1所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述杠杆销的销孔中心位于结合齿棱线长度范围内。
5.根据权利要求1所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述定心组件包括固定在底板（1）上的两个定位座（2）、滑台支座（12）以及固定在底板（1）上用于固定渐开线齿定位测头（4）的定位块；所述两个定位座与定位块采用120度布置；
所述滑台支座（12）上安装滑台（15）和杠杆座（13），定心板（3）通过定心板连接座（17）安装在滑台（15）上；杠杆（16）安装在杠杆座（13）上。
6.根据权利要求5所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述翻板组件下部穿设有推杆（14），所述推杆（14）能够与杠杆（16）的一端接触，所述杠杆（16）的另一端推动安装在滑台（15）上的定心板（3），使同步器齿套放入检具中。
7.根据权利要求6所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述翻板组件还包括固定在底板（1）上的翻板支座（21），与所述翻板支座（21）转动连接的翻板（9）；
所述翻板（9）通过连接板（8）安装X/Y滑台（6），所述连接板（8）上安装支座（7），所述支座（7）通过球头螺栓与定位杆（19）连接；
所述翻板（9）的另一端部设置为斜面，所述斜面在翻板（9）转动时与推杆（14）的一端接触，推杆（14）的另一端依次穿过定位杆（19）、定位块以及滑台支座（12）与杠杆（16）的一端接触，所述杠杆（16）的另一端推动安装在滑台（15）上的定心板（3），使齿套放入检具中；
再将翻板（9）转动到测量位置，千分表显示的变化值即为结合齿棱线的角度值。
8.根据权利要求1所述的测量同步器结合齿棱线角度的检具，其特征在于：所述支座（7）为U型支座，U型支座的侧板上安装用于调整X/Y滑台（6）调整螺钉和手柄。
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