漸開線內(nèi)花鍵棒間距板式測量儀

石寶樞

(上海思博特軸承技術(shù)研發(fā)有限公司，上海 201411)

1 問題的提出

各種等速萬向節(jié)的很多零件均有漸開線內(nèi)花鍵齒廓。內(nèi)花鍵分度圓處弧齒槽寬是關(guān)系到內(nèi)、外花鍵是否合理、準確配合的至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)主參數(shù)。由于該值系弧長，無法直接測量，經(jīng)一系列計算后，通常用相應(yīng)的棒間距間接測量并保證。目前一般采用兩種方法進行棒間距的測量：(1)先將兩個相同直徑的量棒分別置入被測內(nèi)花鍵相應(yīng)的兩齒槽內(nèi)，然后將各種不同尺寸的標準塊規(guī)分別置入兩量棒間，逐步疊加或減少，多次試湊和調(diào)整，若恰好與兩量棒接觸，這些標準塊規(guī)之和即為該內(nèi)花鍵的棒間距。該方法雖然較精確，但效率太低，不適應(yīng)批量生產(chǎn)的檢驗。(2)將兩相同直徑的量棒置入被測內(nèi)花鍵相應(yīng)的齒槽，直接由游標卡尺測量兩量棒之間的距離，由于受人為因素的影響，對中性差，存在一定的測量誤差，重復(fù)性誤差亦很大，測量精度難以達到要求。

總之，上述兩種測量內(nèi)花鍵間距的方法均不理想，已成為該尺寸檢測的難點和內(nèi)花鍵質(zhì)量控制的瓶頸。鑒于此，設(shè)計了漸開線內(nèi)花鍵板式測量儀，現(xiàn)簡介如下。

2 測量儀的結(jié)構(gòu)

該測量儀的結(jié)構(gòu)非常簡單，如圖1所示，僅由測量凸板和測量凹板組成，兩測量板均為測量平面和導(dǎo)向斜面組合結(jié)構(gòu)。該測量儀由測量凸板斜面處的梯形導(dǎo)軌和測量凹板斜面處的燕尾槽裝配而成，可提高兩測量板的導(dǎo)向精度且支撐穩(wěn)定。

1—測量凸板；2—測量凹板圖1 內(nèi)花鍵棒間距板式測量儀

測量凸板的結(jié)構(gòu)形狀如圖2所示。帶有梯形導(dǎo)軌的斜面與測量平面的夾角為20°。由于梯形導(dǎo)軌的兩斜面均要磨削，所以，在兩斜面的根部均應(yīng)設(shè)計一個如圖2中A-A旋轉(zhuǎn)放大圖所示的砂輪越程槽。

圖2 測量凸板的結(jié)構(gòu)

測量凹板的結(jié)構(gòu)形狀如圖3所示。帶有燕尾槽的斜面與測量平面的夾角亦為20°。由于燕尾槽的兩斜面亦均要磨削，同測量凸板一樣，在燕尾槽兩斜面的根部亦應(yīng)設(shè)計一個如圖3中B-B旋轉(zhuǎn)放大圖所示的砂輪越程槽。

如圖2和圖3所示，測量凸板和測量凹板的測量平面處均設(shè)計兩對稱的較大尺寸(直邊長近似等于板厚的1/4)的45°倒角，以便測量儀可順利裝入被測工件的內(nèi)花鍵中。測量凸板斜面上的梯形導(dǎo)軌與測量凹板斜面上的燕尾槽配合，起導(dǎo)向和支撐作用。工作時，兩測量板相對運動，可隨時調(diào)整兩測量平面的距離，以實現(xiàn)不同規(guī)格和尺寸的內(nèi)花鍵工件相應(yīng)棒間距的測量。

圖3 測量凹板的結(jié)構(gòu)

3 測量原理

該測量儀的測量原理亦非常簡單，即測量棒間距時，兩相同直徑的量棒必須平行。顯然，兩測量板無論如何運動和調(diào)整，要求兩相應(yīng)測量平面亦始終保持平行。若兩直線平行，則內(nèi)錯角必相等。由于測量凸板和測量凹板用于導(dǎo)向的斜面與相應(yīng)測量平面的夾角均為20°，根據(jù)此原理，無論測量板向何方向運動，只要行程在測量板長度范圍內(nèi)，兩測量平面永遠保持平行，滿足了棒間距測量的基本要求，確保了測量的穩(wěn)定性和準確性。

4 使用方法

板式測量儀的使用方法如圖4所示。首先將兩個經(jīng)計算且直徑相同的量棒置入被測工件內(nèi)花鍵相應(yīng)的兩齒槽內(nèi)(若為偶數(shù)齒，兩個量棒相對放置；若為奇數(shù)齒，應(yīng)與偶數(shù)齒差一齒放置)。然后將板式測量儀放入兩量棒間，再相對移動兩測量板，以調(diào)整兩測量平面的距離。當移至兩測量平面均分別與兩量棒接觸(零間隙)時，用外徑千分尺或游標卡尺測量兩測量平面的距離并讀數(shù)。圖4所示的距離Mi即為所要測量的該產(chǎn)品漸開線內(nèi)花鍵的棒間距。

1—被測工件；2—量棒；3—測量儀圖4 內(nèi)花鍵棒間距的測量

5 結(jié)束語

經(jīng)實際使用表明，該板式測量儀結(jié)構(gòu)新穎、簡單、緊湊；使用方便快捷，測量準確、穩(wěn)定可靠。可廣泛應(yīng)用于計量室內(nèi)花鍵樣件棒間距尺寸的鑒定和車間現(xiàn)場批量產(chǎn)品內(nèi)花鍵棒間距尺寸的檢驗。