CN210981108U - 内花键齿顶圆直径检验夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内花键齿顶圆直径检验夹具，主要针对齿顶圆齿厚小、奇数齿等现有常规手段无法精准测量的直径尺寸，包括：支撑机构；固定设置在所述支撑机构上的测量机构；所述测量机构内设有传动机构，所述传动机构与调整机构活动连接；所述调整机构驱动所述传动机构运动以驱动所述测量机构的第一硬质合金测头移动以实现所述第一硬质合金测头位于内花键内孔表面上；所述测量机构的第一硬质合金测头、第二硬质合金测头和第三硬质合金测头同时位于内花键内孔表面上以实现固定；所述传动机构驱动连接千分表；本实用新型既缩短检测时间，又能达到操作简单，测量环境不受限，检测数据准确稳定。

Description

内花键齿顶圆直径检验夹具

技术领域

本实用新型涉及机械加工检测工具技术领域，尤其涉及一种内花键齿顶圆直径检验夹具。

背景技术

现随着科技水平的发展对产品质量、精度、复杂结构、小型化等等要求都越来越高，从而激励推动了机械加工技术与设备的发展和进步，现在加工的产品精度许多已经达到量规的加工精度；传统的检测方法和手段如塞规、卡规已经不能使用，其他如内径带表塞规和卡规、气动塞规和卡规、电感塞规和卡规在精度上可以满足，但遇到产品结构复杂根本没有办法测量，无法满足准确性、适用性和可靠性；小直径内花键孔的孔小、模数小、圆周表面为栅型窄小尺寸面，有的齿数为任意的奇数齿(不是三的倍数)，此种产品测量困难、耗时长、测量精度不够准确。

因此，结合现有技术中小直径内花键孔的测量缺陷，设计一款操作简单、用时短、测量精度准确的装置，从而解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种操作简单、用时短、测量精度准确的内花键齿顶圆直径检验夹具。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型的一种内花键齿顶圆直径检验夹具，包括：

支撑机构；以及

固定设置在所述支撑机构上的测量机构；

其中，所述测量机构内设有传动机构，所述传动机构与调整机构活动连接；

所述调整机构驱动所述传动机构运动以驱动所述测量机构的第一硬质合金测头移动以实现所述第一硬质合金测头位于内花键内孔表面上；

所述测量机构设有第二硬质合金测头和第三硬质合金测头，所述第一硬质合金测头、第二硬质合金测头和第三硬质合金测头同时位于内花键内孔表面上以实现定位测量；

所述传动机构驱动连接千分表。

所述支撑机构包括：

底板；以及

通过内六角螺钉固定设置在所述底板四角处的地脚。

所述测量机构还包括：

连接柱，所述连接柱的一端通过内六角螺钉固定设置在所述底板上，所述连接柱的另一端设有定位板；以及

所述定位板上设有安装接口，所述安装接口的截面为圆形；

其中，所述第一硬质合金测头、第二硬质合金测头和第三硬质合金测头分别设置在所述安装接口上；

所述连接柱设有杠杆槽。

所述传动机构包括：

通过销轴滑动连接于所述杠杆槽内的杠杆且所述杠杆以所述销轴为轴进行摆动；以及

所述杠杆置于所述定位板内的一端与弹簧的一端相连接，所述弹簧的另一端与调节螺钉相连接，所述调节螺钉活动连接在所述定位板上；

其中，所述连接柱内设有限位螺钉，所述限位螺钉用以限定所述杠杆的滑动距离；以及

活动设置在所述连接柱上的加长表杆，所述加长表杆的一端位于所述连接柱内且与所述杠杆的一端垂直，所述加长表杆的另一端与千分表相连接。

所述调整机构包括：

通过偏心轴活动连接在所述连接柱侧方的限位手柄；以及

套置在所述限位手柄与所述偏心轴连接处的轴用弹性卡圈；

其中，所述轴用弹性卡圈用以固定所述偏心轴的轴向运动。

所述第一硬质合金测头位于所述杠杆槽的上方端口中心处；

所述第二硬质合金测头和第三硬质合金测头以杠杆槽为轴呈中心对称且形成112.5°夹角。

所述底板上安装放置有数个校准件用以进行测量校准。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具，具有以下有益效果：

本实用新型相对于现有技术中无检具、只采用三坐标检测的方法，可以缩短每一件产品的检测时间，提高效率；同时本实用新型提供的夹具装置结构紧凑、操作简单，测量环境不受限，检测数据准确稳定，可以应用在任何齿数内花键孔直径的测量，适合广泛推广应用。

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实用新型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为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具的侧视图；

图3为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具的主视图；

图4为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具中测头的安装角度示意图；

图5为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具的局部侧视图；

图6为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具中实施例一的尺寸测量图；

图7为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具中实施例二的尺寸测量图；

图8为本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具中实施例三的尺寸测量图；

图9为本实用新型中图4的数学模型示意图。

附图标记说明：

1、支撑机构；2、测量机构；3、传动机构；4、调整机构；5、千分表；6、校准件；7、内六角螺钉；

11、底板；12、地脚；

21、连接柱；22、定位板；23、第一硬质合金测头；24、第二硬质合金测头；25、第三硬质合金测头；

31、杠杆；32、销轴；33、弹簧；34调节螺钉；35、限位螺钉；36、加长表杆；

41、限位手柄；42、偏心轴；

211、杠杆槽；

221、安装接口。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

参见图1～图9所示；

本实用新型的一种内花键齿顶圆直径检验夹具，包括：

支撑机构1；以及

固定设置在支撑机构1上的测量机构2；

其中，测量机构2内设有传动机构3，传动机构3与调整机构4活动连接；

调整机构4驱动传动机构3运动以驱动测量机构2的第一硬质合金测头23移动以实现第一硬质合金测头23位于内花键内孔表面上；

测量机构2设有第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25，第一硬质合金测头23、第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25同时位于内花键内孔表面上以实现定位测量；

传动机构3驱动连接千分表5。

支撑机构1包括：

底板11；以及

通过内六角螺钉7固定设置在底板11四角处的地脚12。

测量机构2还包括：

连接柱21，连接柱21的一端通过内六角螺钉7固定设置在底板11上，连接柱21的另一端设有定位板22；以及

定位板22上设有安装接口221，安装接口221的截面为圆形；

其中，第一硬质合金测头23、第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25分别设置在安装接口221上；

连接柱21设有杠杆槽211。

传动机构3包括：

通过销轴32滑动连接于杠杆槽211内的杠杆31且杠杆31以销轴32为轴进行摆动；以及

杠杆31置于定位板22内的一端与弹簧33的一端相连接，弹簧33的另一端与调节螺钉34相连接，调节螺钉34活动连接在定位板22上；

其中，连接柱21内设有限位螺钉35，限位螺钉35用以限定杠杆31的滑动距离；以及

活动设置在连接柱21上的加长表杆36，加长表杆36的一端位于连接柱21内且与杠杆31的一端垂直，加长表杆36的另一端与千分表5相连接。

具体的，第一硬质合金测头23的测量力由弹簧33和调节螺钉34调节控制。

调整机构4包括：

通过偏心轴42活动连接在连接柱21侧方的限位手柄41；以及

套置在限位手柄41与偏心轴42连接处的轴用弹性卡圈43；

其中，轴用弹性卡圈43用以固定偏心轴42的轴向运动。

第一硬质合金测头23位于杠杆槽211的上方端口中心处；

第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25以杠杆槽211为轴呈中心对称且形成112.5°夹角。

底板11上安装放置有数个校准件6用以进行测量校准。

本实用新型的一种内花键齿顶圆直径检验夹具的具体操作方法及实施例论证：

具体的，本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具，在使用过程中，先将φ30.4的校准件6置于定位板22上，拨动限位手柄41使其驱动偏心轴42转动，偏心轴42顶起第一硬质合金测头23落于校准件6内孔表面上，同时第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25也将固定于校准件6内孔表面上，将千分表5置于0，然后将另一φ30.416的校准件6置于定位板22上，同上述操作，查看两次测量的结果是否为0.016，如果结果是0.016，则证明杠杆比例是对的，本装置测量准确，之后用同样的步骤测量内花键齿顶圆孔，安装完成后，转动内花键，千分表5视值是在一大一小来回波动，但所有差值在0-0.016内即为合格产品，检验完成后，再次使用φ30.4的校准件6进行校零即可；

优选的，第二硬质合金测头24和第三硬质合金测头25以杠杆槽211为轴呈中心对称安装、并形成112.5°的夹角，该角度对应32齿内花键的10齿距，对内花键齿顶圆起到径向定位作用，定位板22紧固在连接柱21上，可以沿轴向前后调整，对内花键起轴向定位作用。

依据本实用新型提供的夹具结构，应用的方法为三点法检测，三点法的构成本体为圆柱形结构，在同一垂直轴心截面上(测量截面)镶嵌两个测头，测头大小、分布的角度尺寸由产品齿数而定，下述实施例齿数为32齿，不能三等分均分，设计时将固定镶嵌两个测头的角度是10个齿数对应为112.5°；测量测头位于下端，与两个固定测头的角度是11个齿数对应为123.75°，通过杠杆将尺寸变化传递给千分表并将视值显示出来，如下为测量不同直径尺寸时测头尺寸的变化情况：

图6为实施例一：测量直径φ30.4与φ30.42，直径变化0.02、测头变化0.028，测头变化和直径变化的比值为1.4；

图7为实施例二：测量直径φ30.4与φ30.45，直径变化0.05、测头变化0.0699，测头变化和直径变化的比值为1.398；

图8为实施例三：测量直径φ30.4与φ30.5，直径变化0.1、测头变化0.1397，测头变化和直径变化的比值为1.397；

1.398与1.4相差0.002，1.397与1.4相差0.003，测量0.1㎜尺寸变化与真值误差不超过0.00021㎜，千分表与常用精度的传感器无法测量，而本实用新型中产品要求直径尺寸公差为0.016㎜，被测量的产品在合格范围内，三点法结构原理误差应该趋于0，三点法测量出的真正变化值和实际直径比为1.4:1，所以设计时采用1：1.4的杠杆比将测量出真正变化值变回直径实际值；

参见图5和图9，杠杆结构测量测头到销轴和销轴到千分表测量点分别是44.8和32，数学模型为两个相似三角形，千分表是固定且与本体到O点是不变的，测量测头在测量尺寸时水平投影是变化的，千分表上产生Δ误差，产品在合格公差0.016㎜范围内误差是0.000002㎜，合格产品实际存在的误差即使使用高精度传感器也无法检测，所以应该认为没有误差。

在上述技术方案中，本实用新型提供的一种内花键齿顶圆直径检验夹具，具有以下有益效果：

本实用新型相对于现有技术中无检具、只采用三坐标检测的方法，可以缩短每一件产品的检测时间，提高效率；同时本实用新型提供的夹具装置结构紧凑、操作简单，测量环境不受限，检测数据准确稳定，可以应用在任何齿数内花键孔直径的测量，本实用新型具有广泛的应用前景。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型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，在不偏离本实用新型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，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于，包括：

支撑机构(1)；以及

固定设置在所述支撑机构(1)上的测量机构(2)；

其中，所述测量机构(2)内设有传动机构(3)，所述传动机构(3)与调整机构(4)活动连接；

所述调整机构(4)驱动所述传动机构(3)运动以驱动所述测量机构(2)的第一硬质合金测头(23)移动以实现所述第一硬质合金测头(23)位于内花键内孔表面上；

所述测量机构(2)设有第二硬质合金测头(24)和第三硬质合金测头(25)，所述第一硬质合金测头(23)、第二硬质合金测头(24)和第三硬质合金测头(25)同时位于内花键内孔表面上以进行定位测量；

所述传动机构(3)驱动连接千分表(5)。

2.根据权利要求1所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于，所述支撑机构(1)包括：

底板(11)；以及

通过内六角螺钉(7)固定设置在所述底板(11)四角处的地脚(12)。

3.根据权利要求2所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于，所述测量机构(2)还包括：

连接柱(21)，所述连接柱(21)的一端通过内六角螺钉(7)固定设置在所述底板(11)上，所述连接柱(21)的另一端设有定位板(22)；以及

所述定位板(22)上设有安装接口(221)，所述安装接口(221)的截面为圆形；

其中，所述第一硬质合金测头(23)、第二硬质合金测头(24)和第三硬质合金测头(25)分别设置在所述安装接口(221)上；

所述连接柱(21)设有杠杆槽(211)。

4.根据权利要求3所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于，所述传动机构(3)包括：

通过销轴(32)滑动连接于所述杠杆槽(211)内的杠杆(31)且所述杠杆(31)以所述销轴(32)为轴进行摆动；以及

所述杠杆(31)置于所述定位板(22)内的一端与弹簧(33)的一端相连接，所述弹簧(33)的另一端与调节螺钉(34)相连接，所述调节螺钉(34)活动连接在所述定位板(22)上；

其中，所述连接柱(21)内设有限位螺钉(35)，所述限位螺钉(35)用以限定所述杠杆(31)的滑动距离；以及

活动设置在所述连接柱(21)上的加长表杆(36)，所述加长表杆(36)的一端位于所述连接柱(21)内且与所述杠杆(31)的一端垂直，所述加长表杆(36)的另一端与千分表(5)相连接。

5.根据权利要求3所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于，所述调整机构(4)包括：

通过偏心轴(42)活动连接在所述连接柱(21)侧方的限位手柄(41)；以及

套置在所述限位手柄(41)与所述偏心轴(42)连接处的轴用弹性卡圈(43)；

其中，所述轴用弹性卡圈(43)用以固定所述偏心轴(42)的轴向运动。

6.根据权利要求3所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于：

所述第一硬质合金测头(23)位于所述杠杆槽(211)的上方端口中心处；

所述第二硬质合金测头(24)和第三硬质合金测头(25)以杠杆槽(211)为轴呈中心对称且形成112.5°夹角。

7.根据权利要求2所述的内花键齿顶圆直径检验夹具，其特征在于：

所述底板(11)上安装放置有数个校准件(6)用以进行测量校准。

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