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专利名称：对称度误差检验夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对称度误差检验夹具，特别是涉及一种花键(轴)或齿轮(轴)类零件对称度误差检验夹具，属于在线测量零件对称度专用工具。
背景技术：
目前使用通用量具在线测量零件对称度误差有很多缺点，比如对于花键(轴)或齿轮(轴)类零件的轮齿相对轴线的对称度误差测量就历来是一个难题。如图1所示为某汽车转向器输出轴的对称度检验工序图该零件有八个对称分布的键齿，要求被测键齿的两个侧面的对称中心平面通过基准轴线A，其对称度误差为0. 025mm。在使用三坐标等通用精密量具对该项误差进行测量时，不仅要求有较好的测量环境，较熟练的测量技术，而且操作过程繁琐，效率低下，影响测量结果的因素也很多。因而很难实现在线检测。

发明内容
本发明的目的在于提供对称度误差检验夹具，其能有效地解决上述问题，可以测量花键和花键轴，也可以测量齿轮和齿轮轴，其通过运用减法杠杆，使夹具结构更紧凑，操作过程更简单，而且不需要苛刻的测量环境，很容易实现在线测量。本发明的技术方案是这样实现的一种对称度误差检验夹具，由定位夹紧部分和测量部分组成，定位夹紧部分与测量部分呈90度的放置，其特征在于定位夹紧部分由底板，前支座，前顶尖，支座上板，角向定位手柄，小偏心块，芯轴，弹簧，后顶尖，压力弹簧，后支座，轴向定位手柄，大偏心块组成；其中底板，前支座和支座上板使用螺钉加销连接成一体，前顶尖装在前支座的轴承座孔中；角向定位手柄和小偏心块通过螺纹连接成一个整体，小偏心块与芯轴用销联接，弹簧装在芯轴内孔中，上面由端盖压紧，后顶尖装在后支座座孔中；测量部分由直线导轨，滑座，压缩弹簧，螺母，芯轴，左支座，左测头，右测头，右支座，偏心轮，测头，表座，千分表和档销组成；其中滑座落在直线导轨上，螺母旋紧在芯轴左端的螺纹上用来调整压缩弹簧，左支座与滑座通过螺钉加销联接成一体，左测头装在左支座的孔中，右测头装在右支座的孔中；在右支座上通过铰链装一个杠杆，杠杆下端b点右侧用弹簧支撑，杠杆左侧与支杆端部紧密接触，支杆与左支座刚性联接，在距离a点和b点等距离的0点安装一测头并接千分表；a点通过铰链与右支座联接，右支座与右测头刚性连接。本发明的积极效果在于其不仅可以测量花键和花键轴，也可以测量齿轮和齿轮轴，运用了减法杠杆使夹具结构更紧凑，操作过程更简单，而且不需要苛刻的测量环境，很容易实现在线测量；现场使用收到了很好的效果。


图1为某汽车转向器输出轴的对称度检验工序简图。图2为本发明的结构示意图的主视图。
图3为本发明的结构示意图的俯视图。图4为本发明的K向结构示意图。图5为本发明的零件实际测量时的示意图。图6为键齿宽度T的加工误差的大小和方向对称度误差影响图。图7为本发明反应“减法杠杆”结构原理的剖视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述如图2-7所示，一种对称度误差检验夹具，由定位夹紧部分和测量部分组成，定位夹紧部分与测量部分呈90度的放置，其特征在于定位夹紧部分由底板1，前支座2，前顶尖3，支座上板4，角向定位手柄5，小偏心块6，芯轴7，弹簧8，后顶尖9，压力弹簧10，后支座11，轴向定位手柄12，大偏心块13组成；其中底板1，前支座2和支座上板使用螺钉加销连接成一体，前顶尖3装在前支座的轴承座孔中。角向定位手柄5和小偏心块6通过螺纹连接成一个整体，小偏心块6与芯轴7用销联接，弹簧8装在芯轴7内孔中，上面由端盖压紧。后顶尖9装在后支座座孔中；测量部分由直线导轨21，滑座22，压缩弹簧23，螺母M，芯轴25，左支座沈，左测头27，右测头观，右支座四，偏心轮16，测头17，表座18，千分表19和档销20组成；其中滑座22落在直线导轨21上，螺母M旋紧在芯轴25左端的螺纹上用来调整压缩弹簧23，左支座沈与滑座22通过螺钉加销联接成一体，左测头27装在左支座沈的孔中，右测头观装在右支座四的孔中；在右支座四上通过铰链30装一个杠杆14，杠杆下端b点右侧用弹簧支撑，杠杆左侧与支杆15端部紧密接触，支杆15与左支座沈刚性联接，在距离a点和b点等距离的0点安装一测头并接千分表19 ；a点通过铰链与右支座四联接，右支座四与右测头观刚性连接。以下的实施例并不是对本发明的限制实施例1对花键零件进行对称度误差检验
如图2所示，1、首先操作者左手持花键零件置于前顶尖3和后顶尖9之间，然后右手将轴向定位手柄12由水平位置逆时针转到竖直位置，带动前端大偏心块13也转90°，从而使后顶尖9在压力弹簧10的推动下向左移动一个偏心距将工件顶紧(顶紧力大小与弹簧刚度和预先调整好的预紧力有关)；然后再将角向定位手柄5由竖直位置逆时针转到水平位置，带动小偏心块6亦转90°，从而使芯轴7在弹簧8作用下向下移动一个偏心距，再通过芯轴7前端的角向定位板与基准面B (见图1)紧密接触来限制工件的转动自由度，从而完成工件的六点定位。注意前顶尖3和后顶尖9都必须是活顶尖，保证角向定位板能顺利完成角向定位任务。图3中手柄14用来锁紧或松开后支座11，而后支座11的位置一般情况下在使用校准件调整好后就无需再动；只有在改变产品长度尺寸时，才需要用新的校准件重新进行调整。2、将花键安装完成后，转动手柄15由位置1转到位置2，带动偏心轮16转动180°，这样左支座沈和右支座四在压力弹簧23的推动下就会相互靠近(最大行程为偏心距)，直到左测头27和右测头观与被测键齿的两个侧面接触上为止如图4、5所示，此时档销20与偏心轮16表面应脱离接触，压缩弹簧23推力(也是测量力)的大小由螺母25来调整。若事先已经将图4中的虚拟千分表用校准件调整归零，并且忽略键齿宽度尺寸T的公差2 Δ t，则测量时表中的的读数就是对称度误差值。
实际上键齿宽度T的加工误差(包括大小和方向)必然对该项对称度误差造成影响。如图6所示若键齿右侧面向右增大At，则键齿的对称中心平面相对基准平面相应向右移动At/2 ；反之若键齿右侧面向左减少At，则键齿的对称中心平面相对基准平面相应向左移动At/2。但在虚拟千分表上的测量读数却是Δ t ！既所测量的误差增加值被扩大一倍。同时还需考虑键齿左侧面向的变动的情况，就需要在左测头27这边再增加一块表。把两块表的读数相加(表针摆动方向相同)或相减(表针摆动方向相反)后的值除2才是我们最终获得的对称度误差值。这个过程有点麻烦，也容易出计算错误。为了克服上面的缺陷，如图7所示，我们在夹具上增加了一个杠杆，在右支座四上通过铰链30装一个杠杆14，杠杆下端b点右侧用弹簧支撑，在弹簧力作用下杠杆左侧与支杆33端部紧密接触，支杆15与支座沈刚性联接。在距离a点何b点等距离的0点安装一测头并接千分表19。由于a点铰链与支座四刚性联接，右支座四与右测头观刚性连接，所以a点与右测头观的左端面(与键齿右侧面的接触面)的距离保持不变，同样道理b点与左测头27的右端面(与键齿左侧面的接触面)的距离保持不变，所以a、b两点的位移就真实的反映了键齿齿宽T的变化，而0点正好在a、b两点等距离的中心位置，这样不论是a点的位移还是b点的位移就都经过或者相加(二点位移方向相同)或者相减(二点位移方向相反)之后再减半反应到0点！也就是说反映0点位移的表19的读数就是实际键齿的对称中心平面相对基准平面的偏移量。实施例2对齿轮类零件进行对称度误差检验
对齿轮或齿轮轴的对称度进行检验的过程与上面的过程完全一样。只是键齿厚度尺寸误差换成轮齿厚度尺寸误差，结果没有区别。如图2所示，1、首先操作者左手持齿轮零件置于前顶尖3和后顶尖9之间，然后右手将轴向定位手柄12由水平位置逆时针转到竖直位置，带动前端大偏心块13也转90°，从而使后顶尖9在压力弹簧10的推动下向左移动一个偏心距将工件顶紧(顶紧力大小与弹簧刚度和预先调整好的预紧力有关);然后再将角向定位手柄5由竖直位置逆时针转到水平位置，带动小偏心块6亦转90°，从而使芯轴7在弹簧8作用下向下移动一个偏心距，再通过芯轴7前端的角向定位板与基准面B (见图1)紧密接触来限制工件的转动自由度，从而完成工件的六点定位。注意前顶尖3和后顶尖9都必须是活顶尖，保证角向定位板能顺利完成角向定位任务。2、将齿轮安装完成后，转动手柄15由位置1转到位置2，带动偏心轮16转动180°，这样左支座沈和右支座四在压力弹簧23的推动下就会相互靠近(最大行程为偏心距)，直到左测头27和右测头观与被测键齿的两个侧面接触上为止如图4、5所示，此时表19的读数即实际轮齿齿的对称中心平面相对基准平面的偏移量。
权利要求
1. 一种对称度误差检验夹具，由定位夹紧部分和测量部分组成，定位夹紧部分与测量部分呈90度的放置，其特征在于定位夹紧部分由底板，前支座，前顶尖，支座上板，角向定位手柄，小偏心块，芯轴，弹簧，后顶尖，压力弹簧，后支座，轴向定位手柄，大偏心块组成；其中底板，前支座和支座上板使用螺钉加销连接成一体，前顶尖装在前支座的轴承座孔中，角向定位手柄和小偏心块通过螺纹连接成一个整体，小偏心块与芯轴用销联接，弹簧装在芯轴内孔中，上面由端盖压紧，后顶尖装在后支座座孔中；测量部分由直线导轨，滑座，压缩弹簧，螺母，芯轴，左支座，左测头，右测头，右支座，偏心轮，测头，表座，千分表和档销组成；其中滑座落在直线导轨上，螺母旋紧在芯轴左端的螺纹上用来调整压缩弹簧，左支座与滑座通过螺钉加销联接成一体，左测头装在左支座的孔中，右测头装在右支座的孔中；在右支座上通过铰链装一个杠杆，杠杆下端b点右侧用弹簧支撑，杠杆左侧与支杆端部紧密接触，支杆与左支座刚性联接，在距离a点和b点等距离的0点安装一测头并接千分表；a点通过铰链与右支座联接，右支座与右测头刚性连接。
全文摘要
本发明涉及一种对称度误差检验夹具，其特征在于定位夹紧部分的前顶尖装在前支座的轴承座孔中，角向定位手柄和小偏心块通过螺纹连接成一个整体，小偏心块与芯轴用销联接，弹簧装在芯轴内孔中，上面由端盖压紧，后顶尖装在后支座座孔中；测量部分的右支座上通过铰链装一个杠杆，杠杆下端b点右侧用弹簧支撑，杠杆左侧与支杆端部紧密接触，支杆与左支座刚性联接，在距离a点和b点等距离的O点安装一测头并接千分表；a点通过铰链与右支座联接，右支座与右测头刚性连接。其能有效地解决上述问题，可以测量花键和花键轴，也可以测量齿轮和齿轮轴，其通过运用减法杠杆，使夹具结构更紧凑，操作过程更简单，而且不需要苛刻的测量环境，很容易实现在线测量。
文档编号G01B5/252GK102384713SQ201110353468
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者唐大春, 杨正瑛, 赵忠兴 申请人:赵忠兴