十字軸生產現場測量儀器的設計

陳溪源

摘 要：本文介紹了十字軸生產過程中現場尺寸測量的難點及解決方法，通過自制測量儀器，解決了生產現場測量瓶頸，對該類產品的準確測量、批量生產具有一定的意義。

關鍵詞：十字軸;軸徑測量;對稱度測量;長度及端跳測量

一、概述

如下圖為十字軸產品零件圖，與軸承結構形式完全不一樣，生產現場需要測量的一些關鍵項目如軸徑尺寸、一對軸的軸端到相鄰的兩軸中心線對稱度、相對軸端總長度和軸端對中心線的跳動度等，無法利用軸承專用測量儀器進行測量，也無法直接買到現行可測量的儀器，為使十字軸生產順利進行，因而自行設計測量儀器顯得十分必要。

（一） 十字軸軸徑測量儀

1. 設計思路

參照軸承專用外徑測量儀原理，采用兩點測量法，利用一個直角座支承十字軸軸徑，調整指示儀表測頭位置，使之能測量到軸徑方向，用標準件校正儀表后，換上十字軸進行測量，此時指示儀表所顯示的數值就是所測十字軸軸徑相對標準件尺寸的偏差值。

基于上述的分析，設計了十字軸軸徑測量儀如下圖所示。設計一個直角座，磨加工后線割成兩個一模一樣的直角座，保證兩個直角座精度的一致。并設計了可旋轉的指示儀表固定座，調表時，可通過旋轉指示儀表固定座找到指示儀表的反轉點，然后鎖緊指示儀表座，從而保證測量值為十字軸軸徑值。通過與標準件比對，可簡單方便測量十字軸軸徑。

1. 設計思路

十字軸對稱度是指一對軸軸端到相鄰的兩軸中心線的長度之差，可以轉化為測量軸端到相鄰的兩軸外徑的距離之差。測量原理如下圖所示，待測的兩軸軸徑通過支承座支承，相鄰兩軸的軸徑靠緊兩個圓柱上，從指示儀表上可以測出軸端到相鄰的兩軸軸徑母線的距離，翻轉十字軸可測量另一軸端到相鄰的兩軸軸徑母線的距離，兩個數值之差就是十字軸一對軸端對相鄰的兩軸中心線的對稱度，同理可以測量另一方向軸端對相鄰的兩軸中心線的對稱度。

基于上述的思路，設計了十字軸對稱度測量儀如下圖所示。把十字軸放在支承座上，向前推動十字軸，使相鄰兩軸軸徑緊靠立柱，從指示儀表上可以測出軸端到相鄰的兩軸軸徑母線的距離，翻轉十字軸可測量另一軸端到相鄰的兩軸軸徑母線的距離，兩個數值之差就是十字軸一對軸端對相鄰的兩軸中心線的對稱度。

1. 設計思路

利用V形座支承十字軸的一對軸，一軸的軸端用支點限位，指示儀表測在另一軸的軸端，通過與標準件比對測量，從指示儀表可顯示出十字軸長度尺寸與標準件尺寸的偏差。

在支點上方一定距離布置另一指示儀表，當旋轉十定軸時，指示儀表顯示的值就是所測點相對支點的傾斜度，也就是十字軸的端面相對于中心線的跳動值。

基于上述的思路，把十字軸長度測量和端跳測量設計在一臺儀器上，如下圖所示。

設計一個V形座，磨加工后線割成兩個一模一樣的V形座，從而保證兩個V形座精度一致;在右邊V形座的側面安裝一個支點，調整左邊指示儀表架的高度，使左邊指示儀表測頭高度與V形座上的支點高度同高。用標準件放進V形座上校對數值后，換上十字軸，，從指示儀表顯示的數值就可讀出十字軸的長度尺寸。

通過調整右邊指示儀表架的高度，使右邊指示儀表測頭與支點處于軸中心線的對稱兩側，把十字軸放在V形座上，旋轉十字軸，指示儀表顯示的示值變化就可反應出端面跳動情況。

通過上述外徑測量儀、對稱度測量儀、長度及端跳測量儀設計和制造，輔之利用擺動儀測量十字軸圓度，并通過三坐標測量儀校對，基本滿足了十字軸生產現場對測量儀器的需求，在生產現場能方便、簡單和正確測量出十字軸零件圖所要求測量的項目，使生產順利進行。