漸開(kāi)線內(nèi)花鍵棒間距板式測(cè)量?jī)x

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(wèn)題的提出

各種等速萬(wàn)向節(jié)的很多零件均有漸開(kāi)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(zhǔn)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(zhǎng)，無(wú)法直接測(cè)量，經(jīng)一系列計(jì)算后，通常用相應(yīng)的棒間距間接測(cè)量并保證。目前一般采用兩種方法進(jìn)行棒間距的測(cè)量：(1)先將兩個(gè)相同直徑的量棒分別置入被測(cè)內(nèi)花鍵相應(yīng)的兩齒槽內(nèi)，然后將各種不同尺寸的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(yàn)。(2)將兩相同直徑的量棒置入被測(cè)內(nèi)花鍵相應(yīng)的齒槽，直接由游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)闪堪糁g的距離，由于受人為因素的影響，對(duì)中性差，存在一定的測(cè)量誤差，重復(fù)性誤差亦很大，測(cè)量精度難以達(dá)到要求。

總之，上述兩種測(cè)量?jī)?nèi)花鍵間距的方法均不理想，已成為該尺寸檢測(cè)的難點(diǎn)和內(nèi)花鍵質(zhì)量控制的瓶頸。鑒于此，設(shè)計(jì)了漸開(kāi)線內(nèi)花鍵板式測(cè)量?jī)x，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下。

2 測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)

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

1—測(cè)量凸板；2—測(cè)量凹板圖1 內(nèi)花鍵棒間距板式測(cè)量?jī)x

測(cè)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(cè)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(jì)一個(gè)如圖2中A-A旋轉(zhuǎn)放大圖所示的砂輪越程槽。

圖2 測(cè)量凸板的結(jié)構(gòu)

測(cè)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(cè)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(cè)量凸板一樣，在燕尾槽兩斜面的根部亦應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)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(cè)量凸板和測(cè)量凹板的測(cè)量平面處均設(shè)計(jì)兩對(duì)稱的較大尺寸(直邊長(zhǎng)近似等于板厚的1/4)的45°倒角，以便測(cè)量?jī)x可順利裝入被測(cè)工件的內(nèi)花鍵中。測(cè)量凸板斜面上的梯形導(dǎo)軌與測(cè)量凹板斜面上的燕尾槽配合，起導(dǎo)向和支撐作用。工作時(shí)，兩測(cè)量板相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可隨時(shí)調(diào)整兩測(cè)量平面的距離，以實(shí)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(cè)量。

圖3 測(cè)量凹板的結(jié)構(gòu)

3 測(cè)量原理

該測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理亦非常簡(jiǎn)單，即測(cè)量棒間距時(shí)，兩相同直徑的量棒必須平行。顯然，兩測(cè)量板無(wú)論如何運(yùn)動(dòng)和調(diào)整，要求兩相應(yīng)測(cè)量平面亦始終保持平行。若兩直線平行，則內(nèi)錯(cuò)角必相等。由于測(cè)量凸板和測(cè)量凹板用于導(dǎo)向的斜面與相應(yīng)測(cè)量平面的夾角均為20°，根據(jù)此原理，無(wú)論測(cè)量板向何方向運(yùn)動(dòng)，只要行程在測(cè)量板長(zhǎng)度范圍內(nèi)，兩測(cè)量平面永遠(yuǎn)保持平行，滿足了棒間距測(cè)量的基本要求，確保了測(cè)量的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

4 使用方法

板式測(cè)量?jī)x的使用方法如圖4所示。首先將兩個(gè)經(jīng)計(jì)算且直徑相同的量棒置入被測(cè)工件內(nèi)花鍵相應(yīng)的兩齒槽內(nèi)(若為偶數(shù)齒，兩個(gè)量棒相對(duì)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(cè)量?jī)x放入兩量棒間，再相對(duì)移動(dòng)兩測(cè)量板，以調(diào)整兩測(cè)量平面的距離。當(dāng)移至兩測(cè)量平面均分別與兩量棒接觸(零間隙)時(shí)，用外徑千分尺或游標(biāo)卡尺測(cè)量?jī)蓽y(cè)量平面的距離并讀數(shù)。圖4所示的距離Mi即為所要測(cè)量的該產(chǎn)品漸開(kāi)線內(nèi)花鍵的棒間距。

1—被測(cè)工件；2—量棒；3—測(cè)量?jī)x圖4 內(nèi)花鍵棒間距的測(cè)量

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)實(shí)際使用表明，該板式測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)單、緊湊；使用方便快捷，測(cè)量準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠。可廣泛應(yīng)用于計(jì)量室內(nèi)花鍵樣件棒間距尺寸的鑒定和車間現(xiàn)場(chǎng)批量產(chǎn)品內(nèi)花鍵棒間距尺寸的檢驗(yàn)。