CN211668417U - 一种齿轮花键节圆定位装置 - Google Patents

Abstract

一种齿轮花键节圆定位装置，包括安装台架、三根量棒、三块锥块和锥度芯轴。锥度芯轴的小端朝下插入三块锥块围成的组件的安装孔内，锥度芯轴的圆锥部分与每一块锥块受力的素线相贴合，并将三根量棒压紧在被测齿轮的花键齿槽内，使锥度芯轴、锥块、量棒和被测齿轮组装为一体结构。通过锥块与锥度芯轴上下位移变化装夹多种规格齿轮；并且由于锥块可沿锥度芯轴径向移动，弥补了传统膨胀芯轴无法与量棒配合对花键孔齿轮以节圆安装定位的缺点，该装置可与量棒配合与齿轮花键部分形成齿面定位，并且通用性强。

Description

一种齿轮花键节圆定位装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮测量定位装置领域，具体说的是一种齿轮花键节圆定位装置。

背景技术

目前测量齿轮单项误差主要有两种方式。第一是利用齿轮测量中心；第二是利用三坐标测量机进行测量。齿轮测量中心测量齿轮必须将齿轮穿入芯轴安装在测量中心的顶尖上。三坐标适合测量大模数无芯轴的齿轮。在齿轮测量中心上穿芯轴测量的齿轮，每一种安装孔规格的齿轮就需要相应尺寸的芯轴与之配套，一批零件测量完毕，我们需要制作大量的芯轴。市场上的膨胀芯轴有两种，一种是调节余量在0.02mm以内的胀紧芯轴，另一种东风公司生产的可胀芯轴，芯轴规格越小，调节的量程就越小例如：Ø9.525mm~ Ø12.7mm；规格越大，可调节的量程就大，例如：Ø127mm~ Ø152.4mm。该种芯轴由于结构限制只能安装在光孔的齿轮上，与齿轮安装孔内壁形成3条线接触。在测量花键孔齿轮的时候，按照产品图纸应该使用花键节圆定位。由于节圆定位的芯轴加工难度大、制造成本高，我们需要设计制作了一种简单结构及方法来实现对此类齿轮零件的测量。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种齿轮花键节圆定位装置，利用量棒和齿轮光面锥度芯轴具有调节量并结合的方法，满足齿轮零件不同规格的测量通用性。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种齿轮花键节圆定位装置，包括；

安装台架，用于放置被测齿轮，其中心设有小于被测齿轮的安装孔的台架中心孔，台架中心孔与被测齿轮的安装孔对应设置；

三根量棒，均匀布置在被测齿轮的花键齿槽内，三根量棒的内侧母线形成一个包络圆，该包络圆的圆心与花键分度圆同心。为保证装夹精度量棒具有一定的圆度、圆柱度、直线度要求并具有耐磨性，当量棒磨损严重时更换整套量棒；

三块锥块，放置在被测齿轮的安装孔内，每块锥块紧靠一根量棒设置，三块锥块围成组件的小端向下设置，每块锥块的外表面为柱面，其内表面为锥面；

锥度芯轴，其由中部的圆锥部分和两端的圆柱部分组成，在圆柱部分的端面上设有顶尖孔，圆锥部分的锥度与任意一块锥块的内表面锥度一致；

锥度芯轴的小端朝下插入三块锥块围成的组件的安装孔内，锥度芯轴的圆锥部分与每一块锥块的内表面受力素线相贴合，并将三根量棒压紧在被测齿轮的花键齿槽内，使锥度芯轴、锥块、量棒和被测齿轮组装为一体结构。

本实用新型有益效果是：一套装置可通过锥块与锥度芯轴上下位移变化装夹多种规格齿轮；并且由于锥块可沿锥度芯轴径向移动，弥补了传统膨胀芯轴无法与量棒配合对花键孔齿轮以节圆安装定位的缺点，该装置可与量棒配合与齿轮花键部分形成齿面定位，并且通用性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的整套检测装置的结构示意图；

图中：1、锥度芯轴，1－1、圆锥部分，1－2、圆柱部分，2、锥块，3、校准环规，4、量棒，5、被测齿轮，6、安装台架，6－1、台架中心孔。

具体实施方式

如图1所示，一种齿轮花键节圆定位装置，包括安装台架6、三根量棒4、三块锥块2和锥度芯轴1。通常测量跨棒距M值时所选用的恰当量棒就是使得该量棒与齿槽接触时接触点在花键分度圆附近。而量棒紧贴齿形表面，这样当用三根恰当量棒均匀放置在被测齿轮内花键齿槽间时，量棒的内侧母线就形成一个包络圆，该包络圆的圆心实际上可与花键分度圆同心，即实现节圆定位，当选用与该包络圆直径相同的光面锥度芯轴与量棒配合使用时就可满足齿形定心要求，从而可以实现对花键孔类零件的检测。然而要满足齿轮零件不同规格的通用性，则要求与量棒配合的芯轴具有调节量。

安装台架6，用于放置被测齿轮5，其中心设有小于被测齿轮5的安装孔的台架中心孔6－1，台架中心孔6－1中心线与被测齿轮5的安装孔中心线重合设置，台架中心孔6－1在锥度芯轴向下穿过安装孔时，不会阻碍锥度芯轴运动。

三根量棒4，均匀布置在被测齿轮5的花键齿槽内，三根量棒的内侧母线形成一个包络圆，该包络圆的圆心与花键分度圆同心，量棒与被测齿轮5之间配套，定位不同的被测齿轮时，采用相配合的量棒。

三块锥块2，放置在被测齿轮5的安装孔内，锥块2的数量与量棒4的数量一致，每块锥块2紧靠一根量棒4设置，三块锥块2围成组件的小端向下设置，每块锥块2的外表面为柱面，其内表面为锥面，锥块与锥度芯轴的圆锥部分相配合。

锥度芯轴1，其由中部的圆锥部分1－1和两端的圆柱部分1－2组成，圆锥部分1－1的中心线和圆柱部分1－2的中心线即为锥度芯轴1的轴线，在圆柱部分1－2的端面上设有顶尖孔，圆锥部分1－1的锥度与任意一块锥块2的内表面锥度一致，锥块2加工过程中以锥度芯轴1大端部份一定长度范围内70%接触面研配加工，任意一块锥块2在受力状态下的内表面受力素线均与锥度芯轴1的圆锥部分1－1外表面完全贴合。

锥度芯轴1的小端朝下插入三块锥块2围成的组件的安装孔内，锥度芯轴1的圆锥部分与每一块锥块2的内表面相贴合，并将三根量棒4压紧在被测齿轮5的花键齿槽内，使锥度芯轴1、锥块2、量棒4和被测齿轮5组装为一体结构，该一体结构从安装台架取下之后放置在齿轮测量中心进行齿轮单项测量。

锥度芯轴1中间部分为锥度部分，两端为圆柱，端面有顶尖孔，使用时以顶尖孔安装在齿轮测量中心上下顶尖上。锥度芯轴1的锥度根据设计的外径变化量进行计算，变化量越大锥度越大。锥块2为外部是圆柱体内部是锥面与锥度芯轴1大端部份一定长度范围内70%接触面研配加工，研配的锥度环切割成N块，每次装卡用于定位装置的锥块的使用块数为3，其中，N-3≥1。锥块2互相之间无连接关系，可以沿着锥度芯轴1径向旋转，轴向移动，以便于锥块中心基本与量棒接触。

现在行业里调节范围大的可胀芯轴与光孔的接触是线接触。它在调节的范围区间内只有当外径与滑块外径一致时，才是面接触。而与量棒配合模拟花键节圆定位，必须始终是最高点接触，花键孔的齿数不一定是能被3整除的数字，那样量棒的分布必定不能保证接触点所在素线到锥度芯轴轴心径向距离一致，这样定位直接导致多根量棒与齿槽接触点所构成的圆与花键分度圆不同心。而本实用新型涉及到的齿轮花键节圆定位装置则可以通过分瓣式锥块与锥度芯轴的相对位置变化，从而使用范围增大，达到膨胀效果。

锥度芯轴1与锥块2相配合时，锥度芯轴1外径尺寸比较大时，锥块带台阶面，锥度芯轴1外径可调范围大。锥度芯轴1外径尺寸较小时，锥块不带台阶面。使用时锥块与量棒接触，并且可以沿圆周移动寻找与不同型号规格的花键孔齿轮零件的最佳接触点，依靠零件自重自锁与齿轮零件紧密配合，且制造成本低，装配精度高。每一套装置配备一件内外壁为光面的校准环规，通过与校准环规配合安装测量校准环规的端面跳动及圆跳动小于0.01mm为合格。为了便于安装根据每一套定位装置外径调节量设计制作相应的安装台架。

一种齿轮花键节圆定位装置的定位方法，包括以下步骤；

步骤一、根据被测齿轮安装孔（光孔或花键小径）的尺寸，选择台架中心孔小于其安装孔尺寸的台架6，台架6的台架中心孔不易过小，不方便锥度芯轴向下插入，台架中心孔与被测齿轮花键齿槽之间的位置要能放稳量棒与锥块；

步骤二、将被测齿轮放置在安装台架上，可采用肉眼将被测齿轮的安装孔与台架中心孔放置同心；

步骤三、将量棒均匀放置在被测齿轮的花键齿槽内，三根量棒的内侧母线就形成一个包络圆，该包络圆的圆心实际上与花键分度圆同心，再将每一块锥块小端在下中心紧靠量棒放置在安装台架上；

步骤四、把锥度芯轴小端向下插入多个锥块围成的被测齿轮的安装孔内，直到每一根量棒与花键齿槽充分接触，每块锥块与量棒接触部分在受力状态下的素线到锥度芯轴中心线径向距离一致，即三块锥块受力贴合的素线所构成的圆与锥度芯轴同心；

步骤五、将锥度芯轴、锥块、量棒和被测齿轮组成的整套定位装置从安装台架取下，倒放轻磕地面，让重力锁紧整套定位装置，量棒的内侧母线形成一个包络圆，该包络圆的圆心与花键的分度圆同心，即实现节圆定位；

步骤六、将整套定位装置的锥度芯轴1通过上下顶尖孔装入齿轮测量中心顶尖，进行测量；

步骤七、测量结束后，将定位装置锥度芯轴小端朝下，轻磕地面，定位装置即松开。测量不同的零件时，根据零件的花键分度圆大小选择恰当量棒与花键节圆定位装置。

步骤三中的锥块为外部是圆柱体内部是锥面，并与锥度芯轴研配的锥度环切割而成，选用的锥块的个数少于切割块数。

如图2所示，步骤三中的锥块在首次使用及过程中使用时需要进行检测，检测的具体方法为：先将校准环规放置在安装台架上，校准环规的中心与安装台架的台架中心孔中心一致，将每一块锥块小端在下在校准环规内径向均匀放置，然后将锥度芯轴小端在下穿入多块锥块围成的孔内直到胀紧，将校准环规、锥块、锥度芯轴组成的整套检测装置从安装台架上取下，反向轻磕地面，让重力锁紧整套检测装置，测量校准环规的端面跳动及圆跳动小于0.01mm为合格锥块。测量合格的锥度芯轴1和锥块2才能用于定位装置。

Claims (1)

1.一种齿轮花键节圆定位装置，其特征在于，包括；

安装台架（6），用于放置被测齿轮（5），其中心设有小于被测齿轮（5）的安装孔的台架中心孔（6－1），台架中心孔（6－1）与被测齿轮（5）的安装孔对应设置：

三根量棒（4），均匀布置在被测齿轮（5）的花键齿槽内，三根量棒（4）的内侧母线形成一个包络圆，该包络圆的圆心与被测齿轮（5）的花键分度圆同心；

三块锥块（2），放置在被测齿轮（5）的安装孔内，每块锥块（2）紧靠一根量棒（4）设置，三块锥块（2）围成组件的小端向下设置，每块锥块（2）的外表面为柱面，其内表面为锥面；

锥度芯轴（1），其由中部的圆锥部分（1－1）和两端的圆柱部分（1－2）组成，在圆柱部分（1－2）的端面上设有顶尖孔，圆锥部分（1－1）的锥度与任意一块锥块（2）的内表面锥度一致；

锥度芯轴（1）的小端朝下插入三块锥块（2）围成的组件的安装孔内，锥度芯轴（1）的圆锥部分与每一块锥块（2）的内表面受力素线相贴合，并将三根量棒（4）压紧在被测齿轮（5）的花键齿槽内，使锥度芯轴（1）、锥块（2）、量棒（4）和被测齿轮（5）组装为一体结构。

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