本發(fā)明屬于圓孔長度測量技術領域，特別涉及一種用于測量薄壁圓柱齒輪中具有內(nèi)錐結構的內(nèi)孔的相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置。

背景技術：

在實際工程應用中，為了保證內(nèi)孔的加工精度，對加工后的工件的內(nèi)孔進行測量是必不可少的步驟。例如，請參閱圖1，圖1是一個具有兩端內(nèi)錐結構的內(nèi)孔的齒輪的剖面圖；該齒輪的內(nèi)孔根據(jù)功能需求加工成臺階狀，其中該內(nèi)孔有一段為內(nèi)花鍵結構，即圖中所示的AB段，由此該內(nèi)孔也可以稱為花鍵孔。為保證花鍵孔的加工精度，該花鍵孔的長度L1的尺寸需要嚴格控制，則需要對該花鍵孔的長度L1進行準確的測量。

但是，由圖1可知，由于臺階過渡斜面與水平面的夾角α1為35°，并采用非直角過渡，也即花鍵孔里端的始端端面為一內(nèi)錐面，而非圓柱圓面。因此，一般的長度內(nèi)孔測量儀器根本無法確定花鍵孔的里端始點A的位置，故無論是直接測量還是間接測量，現(xiàn)有長度測量儀都無法完成此類具有兩端內(nèi)錐結構的內(nèi)孔的長度測量。

申請人在中國專利公開號為CN204555880U公開了一種圓柱孔長度測量裝置，該裝置通過利用錐形的定位塞桿和測量塞桿的斜切形配合塊分別從被測圓柱孔兩端伸入到圓柱孔內(nèi)的兩測量桿之間的傾斜面的相互貼合，實現(xiàn)對圓柱孔的長度測量。由于該裝置的定位塞桿為錐形，配合塊為一斜塊，實際測量時需要配合塊的斜塊與定位塞桿錐形緊密接觸，兩者間實際屬于錐線接觸配合，配合接觸面積小，配合測量時容易產(chǎn)生誤差，且對配合精度要求高，且由于配合塊為一斜塊，為非對稱結構，測量過程中經(jīng)常發(fā)生由于結構不對稱而出現(xiàn)晃動現(xiàn)象，同時由于該圓柱長度測量裝置的兩測量桿之間采用錐線配合，也即必須將配合面加工成斜切的錐面，加工難度大，且錐面角度必須精確控制，整個測量裝置的加工精度要求高，不利于生產(chǎn)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術的缺點和不足，提供一種相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置，通過在測量時并通過定位臺階和始點定位塊實現(xiàn)被測內(nèi)孔的始點快速簡單定位，利用始點定位塊和配合塊中為平面貼合的端面實現(xiàn)測量尺寸準確平穩(wěn)傳遞，保證在實現(xiàn)對里端內(nèi)錐的內(nèi)孔長度測量的同時，提高測量的效率和測量的準確性，且其結構簡單，容易操作，成本低，生產(chǎn)容易。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置，由用于定位內(nèi)孔長度測量始點的定位塞桿和用于測量內(nèi)孔長度的測量塞桿分體構成；

所述定位塞桿由桿體、及分別設置于桿體相對兩端的始點定位塊和定位臺階組成；所述始點定位塊的外表面為圓臺面，且其頂端端平面為平面；

所述測量塞桿包括測量底座、分別設置于測量底座相對兩端的配合塊和測量指示表、以及調(diào)節(jié)螺釘；所述測量底座開設有一軸線與其軸線平行的通孔；所述配合塊底端端平面為平面，并與所述始點定位塊的頂端端平面配合；所述測量指示表的測桿設置于所述通孔中，并可于所述通孔中沿軸向運動，且其可伸出所述通孔外；所述測量指示表的表盤外露于所述測量底座外；所述調(diào)節(jié)螺釘與所述測量底座螺紋連接，且其可伸入所述通孔中對所述測量指示表的測桿進行固定；

測量時的定位塞桿和測量塞桿分別從被測圓柱齒輪的內(nèi)孔兩端相向伸入，定位塞桿的始點定位塊抵住被測量圓柱齒輪內(nèi)孔的長度測量始點后，定位塞桿的始點定位塊的頂端端平面與測量塞桿的配合塊的底端端平面相互貼合；及裝在測量塞桿上的測量指示表的測桿中伸出通孔的一端端部抵靠于被測圓柱齒輪內(nèi)孔的孔口端面。通過上述技術方案，在測量時，本發(fā)明利用定位塞桿的始點定位塊的圓臺面與被測內(nèi)孔內(nèi)的臺階角處的傾斜面的拐點處進行貼合，即可實現(xiàn)始點定位塊抵住內(nèi)孔中具有兩端內(nèi)錐結構的孔的長度測量始點，如圖1中的A點，由此實現(xiàn)了準確地定位被測內(nèi)孔中具有兩端內(nèi)錐的孔的長度測量始點。并且，通過配合塊的底端端平面和始點定位塊的頂端端平面均為平面，并在測量時相互貼合，實現(xiàn)兩者的緊密貼合，實現(xiàn)測量尺寸準確平穩(wěn)傳遞和快速測量，也使得始點定位塊能夠將被測內(nèi)孔中具有兩端內(nèi)錐結構的孔的長度測量始點的起始位置通過配合塊傳遞給測量塞桿進行測量，由此即可通過測量塞桿上的測量指示表的測量直接抵靠在被測內(nèi)孔的孔口端面，也即抵靠于被測內(nèi)孔中所述具有兩端內(nèi)錐的孔的長度的測量終點位置上，如圖1中的B點，隨后便可通過測量指示表中的顯示的數(shù)值，準確地得到被測內(nèi)孔中所述具有兩端內(nèi)錐的孔的長度。并由于定位塞桿和測量塞桿間采用平面配合，實現(xiàn)測量時兩者相互貼合緊密，不會造成測量誤差。所以，本發(fā)明通過在測量時利用始點定位塊和配合塊中為平面結構的頂端端平面和底端端平面進行緊密貼合，并通過定位臺階和始點定位塊實現(xiàn)被測內(nèi)孔的始點快速簡單定位，保證在實現(xiàn)對里端內(nèi)錐的內(nèi)孔長度測量的同時，實現(xiàn)對被測零件的測量尺寸準確平衡傳遞，采用平面接觸傳遞，接觸面積區(qū)域大，提高測量的效率和準確性。并且，本發(fā)明的定位塞桿和測量塞桿的配合塊均為對稱的結構，測量時不會產(chǎn)生晃動而影響測量精度，故測量精度高，且通過測量塞桿優(yōu)選為圓柱結構時，實現(xiàn)在測量放置時，從各個方向放置均為平衡狀況。而且，定位塞桿和測量塞桿結構對稱，易于加工制作，且其結構簡單，成本低，生產(chǎn)容易。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述定位塞桿的桿體軸線、始點定位塊的軸線和定位臺階的軸線共線。通過此處設置，有利于進一步保證了定位塞桿的平衡性，在測量時能夠處于一個平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，并便于加工制作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述始點定位塊、定位塞桿的桿體和定位臺階一體成型。通過此處設置，進一步保證了定位塞桿的平衡性，在測量時能夠處于一個平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，并便于加工制作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述測量底座的軸線和配合塊的軸線共線，且測量時的桿體、始點定位塊、定位臺階的軸線均與測量時的所述配合塊的軸線共線。通過此處設置，進一步保證了測量塞桿的平衡性，更好地與定位塞桿在測量時共同保持相對的平衡，處于一個更好的平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，并便于加工制作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述測量底座和所述配合塊一體成型。通過此處設置，進一步保證了測量塞桿的平衡性，更好地與定位塞桿在測量時共同保持相對的平衡，處于一個更好的平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，并便于加工制作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述配合塊為圓柱或圓臺。通過將配合塊設置成圓柱或圓臺，保證了配合塊的結構對稱性，進一步保證測量時測量塞桿不會產(chǎn)生晃動而影響測量精度。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述始點定位塊的圓臺面母線與始點定位塊的底面的夾角稍大于被測零件的內(nèi)孔的臺階角。通過此處設置，保證了始點定位塊的端面能夠更加準確地抵達到被測內(nèi)孔中具有兩端內(nèi)錐結構的孔的長度測量始點，并使始點定位塊的外表面更好地與該兩端內(nèi)錐的孔中位于里面的一端內(nèi)錐的傾斜面相互貼合，進一步精確長度測量始點的定位，從而提高測量精度。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述始點定位塊的圓臺面母線與始點定位塊的底面的夾角為40°。通過此處設定，有利于更好地使始點定位塊的外表面與該兩端內(nèi)錐的孔中位于里面的一端內(nèi)錐的傾斜面相互貼合，進一步提高長度測量始點的定位精度和測量精度。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述配合塊和所述始點定位塊的長度之和大于被測零件的內(nèi)孔的長度。通過此處設置，直接利用配合塊和始點定位塊的長度之和減去測量指示表中得到的測量數(shù)值即可得到被測內(nèi)孔中兩端內(nèi)錐的孔的長度，進一步方便了測量操作。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述測量指示表為千分表。此處有利于進一步簡化本發(fā)明的結構，進一步降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度。

為了更好地理解和實施，下面結合附圖詳細說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1是一個具有兩端內(nèi)錐結構的內(nèi)孔的齒輪的剖面圖；

圖2是本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的定位塞桿的結構示意圖；

圖4是本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的測量塞桿的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的測量狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

請參閱圖2，本發(fā)明提供了一種相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置，其由分離設置的定位塞桿1和測量塞桿2分體構成。為了實現(xiàn)測量和定位功能，本實施例中的定位塞桿1的外徑和測量塞桿2的外徑均比被測內(nèi)孔的內(nèi)徑小。在測量時，定位塞桿1和測量塞桿2分別從被測內(nèi)孔的兩端孔口處伸入到被測內(nèi)孔內(nèi)。

請參閱圖2和圖3，具體地，所述定位塞桿1用于定位內(nèi)孔的測量始點，即用于定位內(nèi)孔中兩端內(nèi)錐的小孔的里端內(nèi)錐處的測量始點。所述定位塞桿1由桿體11、及分別設置于桿體11相對兩端的始點定位塊12和定位臺階13組成。所述始點定位塊12的外表面121為圓臺面，且其頂端端平面122為平面，在本實施例中，該始點定位塊12的頂端端平面122為與水平面平行的圓形結構的平面，其直徑為d1。

在本實施例中，所述桿體11的結構為圓柱，所述始點定位塊12的結構為圓臺，所述定位臺階13的中段部分為圓柱，其兩端部分分別設有倒角。

請同時參閱圖1和圖3，所述始點定位塊12的圓臺面母線與其底面之間的夾角α2根據(jù)實際測量中需要被測的零件的內(nèi)孔的臺階角(即里端內(nèi)錐的臺階過度斜面與該臺階端平面的夾角)α1而定，但必須滿足條件夾角α2稍大于夾角α1，也即，為保證所述始點定位塊12的端面122能夠更加準確地抵達到被測內(nèi)孔中具有兩端內(nèi)錐結構的孔的長度測量始點，并使始點定位塊12的外表面121更好地與該兩端內(nèi)錐的孔中位于里面的一端內(nèi)錐的傾斜面的拐點處貼合，即與被測孔長的端始點相互貼合，進一步提高長度測量始點的定位精度和測量精度，優(yōu)選地，所述始點定位塊12的圓臺面母線與始點定位塊12的底面的夾角α2稍大于被測零件的內(nèi)孔的臺階角α1。例如，假設本實施例中被測零件為齒輪，其臺階角α1為35°，優(yōu)選地，本實施例中的始點定位塊12的圓臺面母線與始點定位塊12的底面之間的夾角α2為40°。因此，在對該被測齒輪的內(nèi)孔的兩端內(nèi)錐的小孔的長度測量始點定位時，所述始點定位塊12的圓臺面作為被測齒輪內(nèi)孔的兩端內(nèi)錐的小孔的里端內(nèi)錐的臺階斜面的定位斜面；當將定位塞桿1伸入被測齒輪內(nèi)孔中使始點定位塊12的圓臺面121會與被測齒輪的內(nèi)孔的里端內(nèi)錐的臺階斜面接觸時，由于夾角α2比夾角α1大，始點定位塊12的圓臺面121將抵住臺階斜面的拐點處，即兩端內(nèi)錐的小孔(本實施例中稱其為小孔階)的里端點，實現(xiàn)長度測量始點的定位。

請參閱圖2和圖4，具體地，所述測量塞桿2用于測量兩端內(nèi)錐的內(nèi)孔的長度，即用于測量內(nèi)孔中兩端內(nèi)錐的小孔的長度。所述測量塞桿2包括測量底座21、分別設置于測量底座21相對兩端的配合塊22和測量指示表23、以及調(diào)節(jié)螺釘24。所述測量底座21為圓柱結構，其開設有一軸線與其軸線平行的通孔。所述配合塊22底端端平面221為水平平面，并與所述始點定位塊12的外端端平面122配合，測量時的定位塞桿1的始點定位塊12的頂端端平面122的平面與所述測量塞桿2的配合塊22的底端端平面221的平面相互緊密貼合，實現(xiàn)對被測零件的測量尺寸準確平衡傳遞，采用平面接觸傳遞，接觸面積區(qū)域大，提高測量的效率和準確性。所述測量指示表23的測桿231設置于所述通孔中，且其軸線與所述通孔軸線平行或共線，且該測桿231可于所述通孔中沿軸向運動，并可伸出所述通孔外，測量時的測量指示表23的測桿231中伸出通孔的一端端部抵靠于被測內(nèi)孔的孔口端面。所述測量指示表23的表盤232外露于所述測量底座21外。所述調(diào)節(jié)螺釘24與所述測量底座21螺紋連接，且其可伸入所述通孔中對所述測量指示表23的測桿231進行固定。

為進一步保證測量時測量塞桿2不會產(chǎn)生晃動而影響測量精度，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述配合塊22為結構對稱的結構體，例如，所述配合塊22為圓柱或圓臺。

在本實施例中，所述配合塊22和所述始點定位塊12的長度之和大于被測零件的內(nèi)孔的長度，具體地，配合塊22的長度與始點定位塊12的長度之和要大于小孔階的里端內(nèi)錐的端點A至小孔階的孔口端面B之間的距離，這樣才能有效保證測量指示表23的測桿231能夠抵住小孔階的孔口端面，實現(xiàn)對小孔階的內(nèi)孔長度測量。

另外，本實施例中，所述調(diào)節(jié)螺釘24的軸線與所述通孔的軸線相互垂直，且調(diào)節(jié)螺釘24設置于測量底座21外，其與測量底座21螺紋連接的一端可伸入到所述通孔中對所述測桿231進行壓緊固定。

為進一步簡化本發(fā)明的結構，以進一步降低生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述測量指示表23為千分表。

為進一步保證定位塞桿1的平衡性，在測量時能夠處于一個平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述桿體11的軸線、始點定位塊12的軸線和定位臺階13的軸線共線。

為進一步保證定位塞桿1的平衡性，在測量時能夠處于一個平衡狀況，更好地增強測量的方便性和效率，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述始點定位塊12、桿體11和定位臺階一體成型。

為保證測量塞桿2的平衡性，更好地與定位塞桿1在測量時共同保持相對的平衡，處于一個更好的平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述測量底座21的軸線和配合塊22的軸線共線，且測量時的桿體11、始點定位塊12、定位臺階的軸線均與測量時的所述配合塊22的軸線共線。

為進一步保證測量塞桿2的平衡性，更好地與定位塞桿1在測量時共同保持相對的平衡，處于一個更好的平衡狀況，進一步增強測量的方便性和效率，作為一種更優(yōu)的技術方案，所述測量底座21和所述配合塊22一體成型。

以下，對本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的測量過程進行說明：

請參閱圖5，本發(fā)明在用于測量圖1中被測齒輪3兩端內(nèi)錐的內(nèi)孔長度L1時，如圖1所示，設被測內(nèi)孔的直徑為D1。以下以該齒輪臺階角α1為35°為例說明。首先將本發(fā)明的測量裝置的其中一分體結構，即定位塞桿1從被測內(nèi)孔的大孔徑端插入，定位塞桿1的始點定位塊12的圓臺面(夾角α2為40°)將與被測內(nèi)孔的斜面拐點A點接觸，A點即為所測小孔階長度的起點，進而實現(xiàn)對內(nèi)孔小孔階段長度起點定位。然后，再將本發(fā)明的測量裝置的另一分體結構，即測量塞桿2從被測內(nèi)孔臺階的另一端，即內(nèi)孔的小孔徑端即圖1中孔徑為D1的一端伸入，測量塞桿2的配合塊22的底端端平面221將與始點定位塊12的頂端端平面122相互緊密配合，采用平面接觸傳遞，接觸面積區(qū)域大，由此實現(xiàn)零誤差將小孔階長度測量始點A傳遞給測量塞桿2，且由于測量塞桿2的配合塊22為對稱結構，故測量時不會產(chǎn)生晃動等影響測量精度的要素，測量精度高。測量塞桿2上的千分表的測桿231直接抵在被測齒輪3的內(nèi)孔的孔口端面，即直接接觸內(nèi)孔的長度方向上的終點B處，由此實現(xiàn)了一個測量閉環(huán)。

本發(fā)明的測量裝置用于實際測量時，始點A點到配合塊22的底端端平面221的距離L4已知，如圖5所示，始點A點到配合塊22的底端端平面221的距離即為所述始點定位塊12在其軸向方向上的長度；如圖3所示，定位塞桿的始點定位塊12的頂端端平面122的直徑為d1，由于始點定位塊12的始點必然位于被測內(nèi)孔D1的母線上，故距離L4可根據(jù)公式求得。并且，配合塊22的底端端平面221到測量底座21的底端端平面211的距離L2也是恒定已知，也即為所述配合塊22在軸向方向上的長度，則距離L2可直接測量求得。該測量底座21的端平面211至測桿231的頂點距離L3也可測量求得，因此，通過計算公式L1＝L4+L2-L3，即可求得被測內(nèi)錐的內(nèi)孔長度值L1。

本發(fā)明的測量裝置用于批量檢定同一規(guī)格零件時，可先對測量儀器進行標定，即調(diào)節(jié)測量時，先使千分表讀數(shù)歸零，再通過旋松調(diào)節(jié)螺釘24，移動測桿231，控制測桿231端部與測量底座21的端平面211之間的距離L3的大小，使L4+L2-L3的值逐步靠近L1的基本尺寸值，當L4+L2-L3的值接近被測齒輪3的內(nèi)孔長度的基本尺寸值時，鎖緊調(diào)節(jié)螺釘24，并記錄此時L3的值。因此，在實際重復測量被測齒輪3這種結構的零件時，僅需在最初時將儀器調(diào)節(jié)好，之后便可重復測量內(nèi)孔的長度，測量效率高。隨后，通過觀察千分表數(shù)值，便可直接讀出被測內(nèi)孔的長度，也能直觀判斷零件尺寸是否處于公差范圍內(nèi)，使用起來十分方便。并且，采用千分表測量的數(shù)據(jù)，測量精度高，長度值也十分準確。

另外，測量塞桿2的測量底座21和配合塊22采用圓柱結構，在測量放置時，從各個方向放置均為平衡狀況，測量起來更加方便，測量效率更高。

當然，本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置的定位塞桿1的始點定位塊12并不限于圓臺結構，測量塞桿2的配合塊22也并不限于圓柱結構，還可以采用其它結構，例如始點定位塊12采用斜切階梯圓柱結構，配合塊22的采用圓錐體結構，只要始點定位塊12與配合塊22之間的配合面均為平面即可，具體為水平平面。

另外，在其它變形實施例中，定位塞桿1的始點定位塊12的圓臺面的母線與其底面的夾角也不限于40°，只要比被測零件內(nèi)孔的斜面的臺階角大即可。

另外，在其它變形實施例中，測量塞桿2上的測量指示表23也不限于千分表，還可為百分表，其它只要符合需求的長度公差測量儀均可用于本發(fā)明。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明相向嵌入圓柱齒輪里端內(nèi)錐內(nèi)孔的組合式長度測量裝置通過在測量時利用始點定位塊和配合塊中為平面結構的頂端端平面和底端端平面進行貼合，并通過定位臺階和始點定位塊實現(xiàn)被測內(nèi)孔的始點快速簡單定位，保證在實現(xiàn)對里端內(nèi)錐的內(nèi)孔長度測量的同時，提高測量的效率和準確性，且其結構簡單，成本低，生產(chǎn)容易。

本發(fā)明并不局限于上述實施方式，如果對本發(fā)明的各種改動或變形不脫離本發(fā)明的精神和范圍，倘若這些改動和變形屬于本發(fā)明的權利要求和等同技術范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變形。