CN203704845U - 万向节外星轮球道120°分度差量具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于机械加工非标量具技术领域，公开了一种万向节外星轮球道120°分度差量具，在底座上安装一个上板，上板上固定安装基准块，外星轮固定在基准块上，在上板上固定设置一个固定钢球座，固定钢球座穿过基准块的中间通孔，固定钢球固定在固定钢球座上并与一个球道固定配合，活动钢球设置在一个活动钢球座内，活动钢球座设置在一个滑套装置上，滑套装置安装在底座上，活动钢球被限制在固定钢球座的侧边同向球道之间，固定钢球与活动钢球的球心位于系统平面上，活动钢球座连接一个复位弹簧，在滑套装置上配合一个百分表对活动钢球的位移进行测量。本实用新型测量和判断方法简单，检测速度快，对检测人员技能要求低。
Description
技术领域
本实用新型属于机械加工非标量具技术领域，特别是一种万向节外星轮球道120°分度差量具。
背景技术
VL型万向节外星轮球道分为3条左球道和3条右球道，且左右球道交替排列，在系统平面上6条球道均布，故相邻两同向球道的夹角始终是120°。但因为球道120°等分的两测量线是虚拟的中心线，实际并不存在，无法直接测量其角度值。
现有的测量方法一般采用三坐标检测，检测速度慢效率较低，精度高，并且同时可检测同轴度、圆柱度、同轴度、同心度、平行度、垂直度、跳动、圆柱体母线的直线度、圆柱体端面的跳动、平整度等参数。但是，三坐标测量需要编程，对检测操作人员要求高；检测速度慢；设备成本较高，对环境（温度）要求较高，适用于实验室环境应用。没法适用于生产现场环境的快速测量应用。
实用新型内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种万向节外星轮球道120°分度差量具，通过量具对角度和直线位移的测量数据的转换来间接测量角度的偏差。
本实用新型采取的技术方案是：
一种万向节外星轮球道120°分度差量具，所述万向节外星轮球道包括交替排列的3条左球道和3条右球道，以及一个系统平面，在所述系统平面上，6条球道均布，其特征是，所述量具包括底座、固定钢球和活动钢球，在所述底座上安装一个上板，所述上板上固定安装基准块，所述万向节外星轮固定在所述基准块上，在所述上板上固定设置一个固定钢球座，所述固定钢球座穿过所述基准块的中间通孔，所述固定钢球固定在所述固定钢球座上并与一个球道固定配合，所述活动钢球设置在一个活动钢球座内，所述活动钢球座设置在一个滑套装置上，所述滑套装置安装在所述底座上，所述活动钢球被限制在固定钢球座的侧边与所述固定钢球所处的球道相邻的同向球道之间，所述固定钢球座的侧边垂直于所述活动钢球所处的球道所对应的直径，所述固定钢球与所述活动钢球的球心位于所述系统平面上，所述活动钢球座连接一个复位弹簧，所述复位弹簧的径向与所述固定钢球座的侧边方向相同，在所述滑套装置上配合一个百分表对所述活动钢球的位移进行测量。
进一步，所述滑套装置包括滑动轴以及所述滑动轴上设置的滑套，所述滑套与所述活动钢球座连接，所述滑套上固定设置一测杆，在所述底座上设置支撑，所述滑动轴固定在所述支撑上，所述百分表的测头与所述测杆的端面接触对所述活动钢球进行测量。
进一步，所述活动钢球座上还连接一个压紧弹簧，所述压紧弹簧的径向与所述固定钢球座的侧边方向垂直，所述压紧弹簧将所述活动钢球压紧在所述固定钢球座的侧边。
进一步，所述滑动轴上设置直线轴承，所述滑套通过所述直线轴承滑动设置在所述滑动轴上，所述滑套的两端设置限位螺钉对所述滑套进行限位。
本实用新型的有益效果是：
（1）测量和判断方法简单，检测速度快，对检测人员技能要求低。
（2）硬件成本低、检测速度快、对环境要求低；
（3）检测精度能满足汽车用VL型外星轮球道粗铣的球道120°等分差要求。
附图说明
附图1是外星轮的剖视图；
附图2是附图1中A-A剖视图；
附图3是本实用新型的俯视图；
附图4是附图3的B向视图；
附图5是附图3的C向视图；
附图6是附图3上安装外星轮的结构示意图；
附图7是附图4上安装外星轮的结构示意图；
附图8是外星轮上的两个钢球分布位置示意图；
附图9是分度误差检测计算示意图；
附图10是附图9中I的放大图。
附图中的标号分别为：
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型万向节外星轮球道120°分度差量具的具体实施方式作详细说明。
参见附图1、2，VL型万向节外星轮1为环状结构，其内圆面上均匀交替排列有3条左球道2和3条右球道3，由于在系统平面4上6条球道均布，因此相邻两同向球道的夹角始终是120°。
参见附图3、4、5，在底座5是设置等高块21，在等高块21设置一块上板7，在上板7与底座5之间形成一个空间，在上板7上固定安装一块基准块8，基准板8用于安装万向节外星轮1，基准块8上开有中间通孔，在上板7上固定安装一个固定钢球座9，固定钢球座9的上端从基准板8上的中间通孔内穿出，在固定钢球座9与一个待测球道之间固定一个固定钢球10。
在上板7上也开有通孔，在通孔下面安装滑套装置，在滑套装置上安装活动钢球座12，在活动钢球座12上设置一个活动钢球13，活动钢球13被限制在固定钢球座9的侧边与固定钢球10所处的球道相邻的同向球道之间，固定钢球座9的侧边垂直于活动钢球13所处的球道所对应的直径，固定钢球10与活动钢球13的球心位于系统平面4上。滑套装置包括在底座5上通过支撑件6安装一个滑动轴14，滑动轴14的上通过直线轴承15安装一个滑套16，滑套16的两端设置限位螺钉17对滑套16进行限位，滑套16的侧面固定设置一测杆11。活动钢球座12连接一个复位弹簧18，复位弹簧18的径向与固定钢球座9的侧边方向相同，在测杆11的一端配合一个百分表19对活动钢球13的位移进行测量。
在活动钢球座12上还连接一个压紧弹簧20，压紧弹簧20的径向与固定钢球座9的侧边方向垂直，压紧弹簧20将活动钢球13压紧在固定钢球座9的侧边。
参见附图6、7、8，将被测外星轮1放在基准板8上，使一个球道贴紧固定钢球10，以固定钢球10为支点，转动工件外圈，使对应的120°方向的球道推动活动钢球13作直线运动，并达到极限位置，此时百分表19就得到一个数值，放松工件，活动钢球13在复位弹簧18的作用下回位。重复上述过程，分别检测其它球道的120°等分差，共计可得出6个数据，完成工件的一次测量过程。另外，工件在经过球道同轴度量具检测合格后，可只检测同向球道的3个数值，减少一半的检测时间。
参见附图9、10，D为球道周向分布的圆心，A和O分别为两个球道的中心，则也就是球道分布圆的半径，设球道分布圆的半径为r，即直线OD和AD的夹角就是要求测量的等分角。以O为原点，AD为y轴方向建立直角坐标系，则∠ODA=120°。假设球道A偏离了理论位置到达B，则此时两球道的角度为∠BDO，∠BDO=∠ODA+∠ADB=120°+∠ADB，∠ADB就是等分偏离角度，用α表示。连接A、B两点，并从O点作AB的垂线交AB与E点，则∠ADE=∠BDE=α/2，同时从A点作平行于x轴的直线，B点作平行于y轴的直线，两直线相交于点C，设∠BAC=δ，则δ=α/2。在直角三角形ABC中（图3右侧局部放大图），当δ较小时，A、B两点的距离可近似为A、C两点的距离，即
设：A点x向坐标值为XA，B点x向坐标值为XB，
则△x=XB-XA （1）
将式（2）（3）代入（1），可得
△x=r*sinα （4）
根据图纸要求，120°分度误差≤12’，即-0.2°≤α≤0.2°，代入（4），可得：
-0.0035*r≤△x≤0.0035*r （5）
因此，通过标准球道校对块将百分表19调零，测量工件的各个球道，只要百分表19的波动范围在式（5）式之内，就可判断为合格。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种万向节外星轮球道120°分度差量具，所述万向节外星轮球道包括交替排列的3条左球道和3条右球道，以及一个系统平面，在所述系统平面上，6条球道均布，其特征在于：所述量具包括底座、固定钢球和活动钢球，在所述底座上安装一个上板，所述上板上固定安装基准块，所述万向节外星轮固定在所述基准块上，在所述上板上固定设置一个固定钢球座，所述固定钢球座穿过所述基准块的中间通孔，所述固定钢球固定在所述固定钢球座上并与一个球道固定配合，所述活动钢球设置在一个活动钢球座内，所述活动钢球座设置在一个滑套装置上，所述滑套装置安装在所述底座上，所述活动钢球被限制在固定钢球座的侧边与所述固定钢球所处的球道相邻的同向球道之间，所述固定钢球座的侧边垂直于所述活动钢球所处的球道所对应的直径，所述固定钢球与所述活动钢球的球心位于所述系统平面上，所述活动钢球座连接一个复位弹簧，所述复位弹簧的径向与所述固定钢球座的侧边方向相同，在所述滑套装置上配合一个百分表对所述活动钢球的位移进行测量。
2.根据权利要求1所述的万向节外星轮球道120°分度差量具，其特征在于：所述滑套装置包括滑动轴以及所述滑动轴上设置的滑套，所述滑套与所述活动钢球座连接，所述滑套上固定设置一测杆，在所述底座上设置支撑，所述滑动轴固定在所述支撑上，所述百分表的测头与所述测杆的端面接触对所述活动钢球进行测量。
3.根据权利要求1或2所述的万向节外星轮球道120°分度差量具，其特征在于：所述活动钢球座上还连接一个压紧弹簧，所述压紧弹簧的径向与所述固定钢球座的侧边方向垂直，所述压紧弹簧将所述活动钢球压紧在所述固定钢球座的侧边。
4.根据权利要求2所述的万向节外星轮球道120°分度差量具，其特征在于：所述滑动轴上设置直线轴承，所述滑套通过所述直线轴承滑动设置在所述滑动轴上，所述滑套的两端设置限位螺钉对所述滑套进行限位。
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