關(guān)于孔的多鍵槽角度量規(guī)的設(shè)計(jì)計(jì)算探討

關(guān)美艷，郝然，劉楊

關(guān)美艷，郝然，劉楊

（齊齊哈爾大學(xué) 輕工與紡織學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

對(duì)于檢驗(yàn)孔用單鍵槽的量規(guī)種類很多，但生產(chǎn)中有時(shí)會(huì)遇上多鍵槽的問(wèn)題，這時(shí)用傳統(tǒng)的測(cè)量方法就不能充分保證產(chǎn)品的尺寸精度，而有一部分合格的產(chǎn)品卻被檢定為廢品。實(shí)踐證明，新的多鍵槽角度量規(guī)的設(shè)計(jì)，能夠保證角度公差，避免一些合格品被檢驗(yàn)成廢品。

多鍵槽；測(cè)量；量規(guī)；角度公差

在機(jī)械傳動(dòng)中，一般用普通單鍵傳遞扭矩較為普遍，所以檢驗(yàn)單鍵槽的量規(guī)也很多，如鍵槽塞規(guī)主要用以檢驗(yàn)鍵槽的寬度，為方便測(cè)量，故加工為通端和止端，外形是片形[1]。因其具有測(cè)量方便，測(cè)量誤差小等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際生產(chǎn)中，有時(shí)會(huì)遇上多鍵槽的問(wèn)題，在有多鍵槽的孔類零件成批加工中，需要檢測(cè)鍵槽之間的對(duì)稱度。對(duì)于上述介紹的傳統(tǒng)檢測(cè)手段，由于沒(méi)有反映多鍵槽角度之間尺寸變動(dòng)特性，這時(shí)用傳統(tǒng)的測(cè)量方法只能檢驗(yàn)鍵槽的寬度，不能檢驗(yàn)鍵槽之間的角度，因此就不能充分保證產(chǎn)品的合格，合格品里總是有一部分廢品，還有一部分合格的產(chǎn)品卻被檢定為廢品，在實(shí)踐中已暴露出一定的局限性。因?yàn)槎噫I槽不僅有鍵槽寬的問(wèn)題，還有鍵槽之間的角度對(duì)稱的問(wèn)題，因此，為了適合操作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需要，在實(shí)踐中研究設(shè)計(jì)了一個(gè)很實(shí)用的方法“關(guān)于多鍵槽角度量規(guī)的設(shè)計(jì)”。關(guān)于多鍵槽角度量規(guī)的設(shè)計(jì)，主要是保證角度公差，而鍵槽本身尺寸公差是由通用鍵槽量規(guī)來(lái)保證的。

本文僅就孔的多鍵槽的量規(guī)計(jì)算一例進(jìn)行探討，而對(duì)軸的多鍵槽量規(guī)基本上是類似一樣的計(jì)算，本文就不再論述。

1 計(jì)算過(guò)程

1.1 已知條件

本計(jì)算是對(duì)鍵槽本身尺寸公差忽略不計(jì)，以一個(gè)鍵槽為理想基準(zhǔn)，計(jì)算另外一個(gè)鍵槽角度變化的情況（圖1）。

圖1 多鍵槽孔

假設(shè)產(chǎn)品角度公差為120°±：那么最大角度為120°＋，最小角度為120°－，最大公差為2，所以角度在120°＋和120°－之間變化均為合格，即變化范圍為2[2]。

設(shè)為一個(gè)鍵槽寬度尺寸，1，2為,兩點(diǎn)變化極限尺寸（說(shuō)明：為清楚表達(dá)鍵槽尺寸，夸大了鍵槽的表達(dá)）。

1.2 Δ值的變化情況

如圖2，通過(guò)對(duì)直角△和△的計(jì)算，

得出1＝×tg；2＝×tg[3]

∵＞，∴2＞1

由于產(chǎn)品為120°±雙向變化，所以22＞21

由于角度在內(nèi)隨半徑的變化，在不斷變化，而且與半徑的變化成正比，所以不同的角度的變化就有不同的△數(shù)值相對(duì)應(yīng)。

圖2 鍵槽單向變化極限情況

假設(shè)，第1種情況角正好在120°時(shí)，,兩點(diǎn)的變化：1,2值均為0；第2種情況角為120°＋時(shí)，,兩點(diǎn)的變化：1,2均各為某一定值；第三種情況角為120°－時(shí)，,兩點(diǎn)的變化：1,2也均各為一種定值。

因?yàn)?,均為定值，所以上下兩邊變化為＋22和＋21的區(qū)域里(見圖3)。

圖3 鍵槽雙向變化極限情況

1.3 鍵槽角度量規(guī)的非理想鍵槽形狀

由于設(shè)計(jì)時(shí)要保證以上3種情況下的產(chǎn)品均為合格，所以上邊長(zhǎng)為

－42（雙向變化），下邊長(zhǎng)為－41（雙向變化），

∵2＞1，∴－42＜－41

因此量規(guī)為梯形，梯形兩邊與中心線夾角均為，如圖4。

如果設(shè)計(jì)成上下兩邊長(zhǎng)均為的矩形，那么就有在左右兩個(gè)角區(qū)域里變化的合格產(chǎn)品被定為廢品，如圖3。

圖4 鍵槽量規(guī)形狀

2 結(jié)論

(1)凡是角度變化的量規(guī)和樣板不能使用允塞量規(guī)，設(shè)計(jì)通止一件或通止各一件（樣板）。因?yàn)榻嵌鹊淖兓c半徑有關(guān)，是一點(diǎn)一個(gè)值，所以允塞是一個(gè)面而不是一個(gè)點(diǎn)。

(2)鍵槽角度量規(guī)不能與對(duì)刀裝置一起設(shè)計(jì)，無(wú)法給允塞量。

(3)如果3個(gè)鍵槽設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以中心為理想基準(zhǔn)，然后左右兩個(gè)均為梯形。

[1] 劉巽爾.量規(guī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1990

[2] 王大康.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010

[3] 楊可楨.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2008

Discussion on design and calculation of multikey way angle gauge for holes

GUAN Mei-yan，HAO Ran，LIU Yang

(College of Light Industry and Textile, Qiqihar University, Heilongjiang Qiqihar 161006, China)

There are many kinds of gauges for single bond grooves for inspection holes. However, the problem of multiple keyways is sometimes encountered in production. At this time, the traditional measuring method cannot fully guarantee the product's qualification.However, some of the qualified products were certified as wasting products. Practice has proved that the design of multi-keyway angle gauge is a very practical measuring method, which can ensure the angle tolerance and prevent some qualified products from being inspected as waste products.

multikey way；measurement；gauge；angle tolerance

2019-11-12

關(guān)美艷(1964－)，女(滿族)，遼寧海城人，副教授，主要從事教學(xué)、輕工設(shè)備研究工作，教學(xué)方向?yàn)橹聘餀C(jī)械設(shè)備、合成革機(jī)械設(shè)備、包裝機(jī)械設(shè)備等研究，gmygdm@126.com。

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