萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于機(jī)械加工非標(biāo)量具【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，在底座上安裝運動方向相互垂直的中間直線導(dǎo)軌副和側(cè)邊直線導(dǎo)軌副，中間直線導(dǎo)軌副上設(shè)置一個錐度軸，錐度軸上設(shè)置一個彈簧漲套，錐度軸和彈簧漲套用于固定萬向節(jié)內(nèi)星輪球道，在側(cè)邊直線導(dǎo)軌副上固定設(shè)置鋼球座，測量鋼球通過鋼球座上的通孔固定并與一個球道固定配合，通過側(cè)邊直線導(dǎo)軌副運動方向上設(shè)置的百分表測量同心度，通過中間直線導(dǎo)軌副運動方向上設(shè)置的百分表測量系統(tǒng)平面高度。本實用新型測量和判斷方法簡單，檢測速度快，對檢測人員技能要求低。
【專利說明】萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于機(jī)械加工非標(biāo)量具【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具。
【背景技術(shù)】
[0002]VL型萬向節(jié)內(nèi)星輪球道分為3條左球道和3條右球道，且左右球道交替排列，在系統(tǒng)平面上6條球道均布，各相鄰球道的夾角是60°，在180°方向上始終有I條左球道和I條右球道，所要測量的就是這些球道圓心相對于內(nèi)星輪內(nèi)孔的同心度誤差以及系統(tǒng)平面的高度。但因為這些圓心是虛擬的，實際并不存在，所以無法進(jìn)行直接測量得出同心度差值和系統(tǒng)平面高度誤差。
[0003]現(xiàn)有的測量方法一般采用三坐標(biāo)檢測，檢測速度慢效率較低，精度高，并且同時可檢測同軸度、圓柱度、同軸度、同心度、平行度、垂直度、跳動、圓柱體母線的直線度、圓柱體端面的跳動、平整度等參數(shù)。但是，三坐標(biāo)測量需要編程，對檢測操作人員要求高；檢測速度慢；設(shè)備成本較高，對環(huán)境(溫度)要求較高，適用于實驗室環(huán)境應(yīng)用。沒法適用于生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境的快速測量應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，通過分別對180°方向上的一組球道正反兩次測量，從而得到球道的同心度半徑差及系統(tǒng)平面高度。
[0005]本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，萬向節(jié)內(nèi)星輪球道包括交替排列的3條左球道和3條右球道，以及一個系統(tǒng)平面，在所述系統(tǒng)平面上，6條球道均布，其特征是，所述量具包括底座、測量鋼球和彈簧漲套，在所述底座的中間位置安裝一個中間直線導(dǎo)軌副，所述中間直線導(dǎo)軌副上設(shè)置一個錐度軸，所述錐度軸上設(shè)置一個彈簧漲套，所述錐度軸和所述彈簧漲套用于固定所述萬向節(jié)內(nèi)星輪球道，在所述中間直線導(dǎo)軌副兩側(cè)的所述底座上對稱設(shè)置兩個側(cè)邊直線導(dǎo)軌副，所述側(cè)邊導(dǎo)軌副的運動方向與所述中間直線導(dǎo)軌副的運動方向垂直，在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副上固定設(shè)置鋼球座，所述測量鋼球通過所述鋼球座上的通孔固定并與一個球道固定配合，在其中一個所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌的側(cè)面固定設(shè)置一個測桿，在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的運動方向上設(shè)置一個第一百分表，通過所述第一百分表對所述測桿的位移進(jìn)行測量，實現(xiàn)同心度的測量，在所述中間直線導(dǎo)軌副的運動方向上設(shè)置一個第二百分表，通過所述第二百分表對所述中間直線導(dǎo)軌副的位移進(jìn)行測量，實現(xiàn)系統(tǒng)平面高度的測量。
[0007]進(jìn)一步，所述中間直線導(dǎo)軌副或所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副均包括導(dǎo)軌下座、導(dǎo)軌上座和直線導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌下座固定安裝在所述底座上，所述導(dǎo)軌上座通過所述直線導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌下座形成滑動連接。[0008]進(jìn)一步，所述中間直線導(dǎo)軌副的所述導(dǎo)軌上座中心開有通孔，在所述通孔內(nèi)設(shè)置軸套，所述軸套的上端形成上端軸肩，所述上端軸肩下面設(shè)置一個墊圈，所述軸套通過所述上端軸肩連同所述墊圈固定在所述中間直線導(dǎo)軌副的所述導(dǎo)軌上座上，在所述軸套內(nèi)設(shè)置所述錐度軸，所述錐度軸的中部形成中部軸肩，所述中部軸肩的下表面與所述上端軸肩的上表面接觸，所述軸套的下面設(shè)置一個平面軸承，所述平面軸承下面設(shè)置碟形彈簧，所述錐度軸的下端穿過所述平面軸承和所述碟形彈簧并由螺母鎖緊，所述碟形彈簧對所述錐度軸產(chǎn)生向下的推力，使得所述中部軸肩與所述上端軸肩始終接觸。
[0009]進(jìn)一步，在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座下固定安裝一個彈簧座，所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌尾部安裝一個擋板，在所述彈簧座和所述擋板之間設(shè)置一個張緊彈簧，所述張緊彈簧對所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座產(chǎn)生推力，使得所述測量鋼球始終與所述球道接觸。
[0010]進(jìn)一步，在所述底座上分別設(shè)置表座，所述第一百分表和第二百分表分別固定在所述表座上，所述第一百分表和第二百分表的測頭與所述測桿或所述中間導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座的端面接觸。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012](I)測量和判斷方法簡單，檢測速度快，對檢測人員技能要求低；
[0013](2)硬件成本低、檢測速度快、對環(huán)境要求低；
[0014](3)檢測精度能滿足汽車用VL型內(nèi)星輪球道粗銑的球道P⑶直徑的公差要求。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1是內(nèi)星輪的正視圖；
[0016]附圖2是附圖1中A-A剖視圖；
[0017]附圖3是本實用新型的半剖正視圖；
[0018]附圖4是附圖3的B向視圖；
[0019]附圖5是本實用新型的立體示意圖；
[0020]附圖6是內(nèi)星輪上的兩個測量鋼球分布位置示意圖；
[0021]附圖7是同心度檢測示意圖；
[0022]附圖8是系統(tǒng)平面高度檢測示意圖。
[0023]附圖中的標(biāo)號分別為:
[0024]1.內(nèi)星輪；2.左球道；
[0025]3.右球道；4.系統(tǒng)平面；
[0026]5.底座；6.支腳；
[0027]7.中間直線導(dǎo)軌下座；8.中間直線導(dǎo)軌上座；
[0028]9.中間直線導(dǎo)軌；10.軸套；
[0029]11.轉(zhuǎn)軸；12.軸肩；
[0030]13.平面軸承；14.碟形彈簧；
[0031]15.彈簧漲套；16.側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座；
[0032]17.側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座；18.側(cè)邊直線導(dǎo)軌；
[0033]19.鋼球座；20.測量鋼球；[0034]21.彈簧座；22.擋板；
[0035]23.張緊彈簧；24.測桿；
[0036]25.表座；26.第一百分表；
[0037]27.表座；28.第二百分表；
[0038]29.手柄；30.手?jǐn)Q螺釘。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對本實用新型萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具的【具體實施方式】作詳細(xì)說明。[0040]參見附圖1至2，VL型萬向節(jié)內(nèi)星輪I為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其外圓面上均勻交替排列有3條左球道2和3條右球道3，由于在系統(tǒng)平面4上6條球道均布，因此相鄰兩球道的夾角始終是60°。在180°方向上必然各有一條左、右球道，加工時，也是采用成對加工180°方向上的一對球道后，工件旋轉(zhuǎn)120°加工第二對球道，再旋轉(zhuǎn)120°加工最后一對球道。因此，可采用先測量180°方向上的一組球道后，繞工件內(nèi)孔軸線旋轉(zhuǎn)180°再次對這組球道進(jìn)行測量，兩測量值的差值就是球道同心度。
[0041]參見附圖3至5，在底座5的中心位置固定設(shè)置中間直線導(dǎo)軌下座7，底座5下方設(shè)有支腳6，方便移動和固定，中間直線導(dǎo)軌下座7上方設(shè)置中間直線導(dǎo)軌上座8，中間直線導(dǎo)軌下座7和中間直線導(dǎo)軌上座8之間通過中間直線導(dǎo)軌9連接，形成相對的直線運動(中間直線導(dǎo)軌下座7、中間直線導(dǎo)軌上座8和中間直線導(dǎo)軌9組成了中間直線導(dǎo)軌副)，在中間直線導(dǎo)軌上座8的中間開有通孔，在通孔內(nèi)固定設(shè)置軸套10，在軸套10的通孔內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)軸11，轉(zhuǎn)軸11的中部形成軸肩12，軸肩12的下表面與軸套10的上表面接觸，在軸套10的下方設(shè)有平面軸承13和碟形彈簧14，轉(zhuǎn)軸11的下端穿過平面軸承13和碟形彈簧14，并用螺母緊固，轉(zhuǎn)軸11和軸套10之間形成轉(zhuǎn)動配合，轉(zhuǎn)軸11的上端形成上小下大的錐面，外面設(shè)置彈簧漲套15，手?jǐn)Q螺釘30穿過彈簧漲套15與轉(zhuǎn)軸11端部的螺紋連接，彈簧漲套15、軸肩12的上表面和手抒螺釘30用于固定萬向節(jié)內(nèi)星輪I。
[0042]在中間直線導(dǎo)軌下座7的兩側(cè)的底座5上對稱固定設(shè)置側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座16，側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座16上方設(shè)置側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17，側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座16和側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17通過側(cè)邊直線導(dǎo)軌18連接，(側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座16、側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17和側(cè)邊直線導(dǎo)軌18組成了側(cè)邊直線導(dǎo)軌副)，側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的運動方向與中間直線導(dǎo)軌副的運動方向垂直，在側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17上固定設(shè)置一鋼球座19，鋼球座19的前端開有通孔，測量鋼球20穿過通孔用螺母與鋼球座19固定，在側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17下方固定設(shè)置彈簧座21，側(cè)邊直線導(dǎo)軌下座16尾部固定設(shè)置擋板22，彈簧座21和擋板22之間設(shè)置張緊彈簧23，在張緊彈簧23推力的作用下，使得測量鋼球20始終與萬向節(jié)內(nèi)星輪左球道2或右球道3接觸，在側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17的側(cè)面固定設(shè)置一手柄29。
[0043]在側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17的側(cè)面固定設(shè)置測桿24，底座5上固定設(shè)置一表座25，表座25上固定一個第一百分表26,第一百分表26對測桿24的位移進(jìn)行測量,從而實現(xiàn)對球道同心度的測量。
[0044]同時，在中間直線導(dǎo)軌副的運動方向上設(shè)置一表座27固定在底座5上,表座27上固定一個第二百分表28，第二百分表28對中間直線導(dǎo)軌上座8的位移進(jìn)行測量，從而實現(xiàn)對球道系統(tǒng)平面高度的測量。
[0045]參見附圖6，2個測量鋼球20呈180°分布在內(nèi)星輪的系統(tǒng)平面上，張緊彈簧23推動側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17，使測量鋼球20與工件的一組球道接觸，側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17產(chǎn)生一個固定位置，同樣轉(zhuǎn)動工件180°使測量鋼球20再次與這組球道接觸，側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17產(chǎn)生第二個固定位置，同時中間直線導(dǎo)軌上座7同樣產(chǎn)生兩個固定位置。
[0046]參見附圖7，圖中2為萬向節(jié)內(nèi)星輪的左球道，3為180°方向上的右球道，A為左右球道中心連線的中點，2’、3’和B為工件繞內(nèi)孔軸線旋轉(zhuǎn)180°后的2和3對應(yīng)的球道及左右球道中心連線的中點。
[0047]設(shè)左、右球道中心至工件內(nèi)孔軸心的距離分別是R&和R；^，左右球道中心距離為Φ0，左右球道中心連線的中點在兩次測量狀態(tài)時的距離是Φ H(即A、B兩點的距離)，測量鋼球20在直徑方向的位移為Λ。則左右球道同心度=Φ同=I R左-R右丨=Λ，故通過2次左右球道的分別測量可得出左右球道的同心度。
[0048]參見附圖8，設(shè)球道中心線與工件內(nèi)孔軸線的夾角為β，系統(tǒng)平面高度為Hsus，實際加工產(chǎn)品的系統(tǒng)平面為則系統(tǒng)平面的誤差A(yù)h= II，實際球道的中心線與系統(tǒng)平面的交點與理論交點產(chǎn)生偏差X。
[0049]根據(jù)直角三角形原理，可得:
[0050]X= Δ H /tan ( β )(I)
[0051]因現(xiàn)在的球道夾角β =16°，tanl6° =0.2867，代入(I)式，可得:
[0052]Δ η =3.487* X ^ 3.5*X(2)
[0053]X可有第二百分表28測出，通過對同一對180°方向上的左右球道的兩次測量(第二次將工件繞內(nèi)孔軸心旋轉(zhuǎn)180°后測量)，得出兩個值X1和X2，這時(X1- X2)/2就是
(2)式中的X值，就可計算得出系統(tǒng)平面的偏移值Λ H。
[0054]繼續(xù)參見附圖3至5，本實用新型的工作過程如下，單手握住兩個手柄29，使兩手柄29距離縮小，帶動側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17外移，被測內(nèi)星輪即可放置于彈簧漲套15外，轉(zhuǎn)動手?jǐn)Q螺釘30，鎖緊被測內(nèi)星輪，放開手柄29，側(cè)邊直線導(dǎo)軌上座17在張緊彈簧23的作用下內(nèi)收，帶動測量鋼球20觸及內(nèi)星輪球道面，通過轉(zhuǎn)軸11的轉(zhuǎn)動功能達(dá)到平衡狀態(tài)，此時第一百分表26和28各產(chǎn)生一個測量值。再次握住手柄29，轉(zhuǎn)動被測內(nèi)星輪180°，可得出另外兩個測量值。擰松手?jǐn)Q螺釘30，同時握住手柄29內(nèi)收，取下工件就完成產(chǎn)品的一次測量過程。
[0055]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，萬向節(jié)內(nèi)星輪球道包括交替排列的3條左球道和3條右球道，以及一個系統(tǒng)平面，在所述系統(tǒng)平面上，6條球道均布，其特征在于:所述量具包括底座、測量鋼球和彈簧漲套，在所述底座的中間位置安裝一個中間直線導(dǎo)軌副，所述中間直線導(dǎo)軌副上設(shè)置一個錐度軸，所述錐度軸上設(shè)置一個彈簧漲套，所述錐度軸和所述彈簧漲套用于固定所述萬向節(jié)內(nèi)星輪球道，在所述中間直線導(dǎo)軌副兩側(cè)的所述底座上對稱設(shè)置兩個側(cè)邊直線導(dǎo)軌副，所述側(cè)邊導(dǎo)軌副的運動方向與所述中間直線導(dǎo)軌副的運動方向垂直，在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副上固定設(shè)置鋼球座，所述測量鋼球通過所述鋼球座上的通孔固定并與一個球道固定配合，在其中一個所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌的側(cè)面固定設(shè)置一個測桿，在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的運動方向上設(shè)置一個第一百分表，通過所述第一百分表對所述測桿的位移進(jìn)行測量，實現(xiàn)同心度的測量，在所述中間直線導(dǎo)軌副的運動方向上設(shè)置一個第二百分表，通過所述第二百分表對所述中間直線導(dǎo)軌副的位移進(jìn)行測量，實現(xiàn)系統(tǒng)平面高度的測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，其特征在于:所述中間直線導(dǎo)軌副或所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副均包括導(dǎo)軌下座、導(dǎo)軌上座和直線導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌下座固定安裝在所述底座上，所述導(dǎo)軌上座通過所述直線導(dǎo)軌與所述導(dǎo)軌下座形成滑動連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，其特征在于:所述中間直線導(dǎo)軌副的所述導(dǎo)軌上座中心開有通孔，在所述通孔內(nèi)設(shè)置軸套，所述軸套的上端形成上端軸肩，所述上端軸肩下面設(shè)置一個墊圈，所述軸套通過所述上端軸肩連同所述墊圈固定在所述中間直線導(dǎo)軌副的所述導(dǎo)軌上座上，在所述軸套內(nèi)設(shè)置所述錐度軸，所述錐度軸的中部形成中部軸肩，所述中部軸肩的下表面與所述上端軸肩的上表面接觸，所述軸套的下面設(shè)置一個平面軸承，所述平面軸承下面設(shè)置碟形彈簧，所述錐度軸的下端穿過所述平面軸承和所述碟形彈簧并由螺母鎖緊，所述碟形彈簧對所述錐度軸產(chǎn)生向下的推力，使得所述中部軸肩與所述上端軸肩始終接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，其特征在于:在所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座下固定安裝一個彈簧座，所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌尾部安裝一個擋板，在所述彈簧座和所述擋板之間設(shè)置一個張緊彈簧，所述張緊彈簧對所述側(cè)邊直線導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座產(chǎn)生推力，使得所述測量鋼球始終與所述球道接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向節(jié)內(nèi)星輪球道同心度及系統(tǒng)平面高度量具，其特征在于:在所述底座上分別設(shè)置表座，所述第一百分表和第二百分表分別固定在所述表座上，所述第一百分表和第二百分表的測頭與所述測桿或所述中間導(dǎo)軌副的導(dǎo)軌上座的端面接觸。
【文檔編號】G01B5/252GK203732007SQ201420105543
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】王愛軍 申請人:上海長銳汽車零部件有限公司