外星轮内球面直径的检测装置的制作方法

本发明涉及外星轮检测工装，特别是涉及一种外星轮内球面直径的检测装置。

背景技术：

等速万向节是主动轴与从动轴的转速(角速度)相等的万向节，即把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。等速万向节包括外星轮、内星轮、钢球和保持架，钢球置于保持架窗口上，外星轮包括轮柄和轮头，如图1所示，在轮头的内壁上设有容置钢球的球道11，两球道间为与保持架配合的内球面12，内星轮置于保持架内并相互配合，内星轮外壁上设有容置钢球的球道，两球道间为与保持架配合的球面。

外星轮的内球面直径需要满足一定要求，因此生产时需要检测所有外星轮的球面直径，而外星轮1内被六个球道11分割成六个内球面12，如何快速准确的测量六个内球面的直径成为加工外星轮的重要问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种外星轮内球面直径的检测装置，用于解决现有技术中无法快速准确的检测外星轮内球面直径的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种外星轮内球面直径的检测装置，其包括：支撑台，所述支撑台上设有可旋转的定位外星轮用的定位套筒；测试机构，包括伸入所述定位套筒内的两根测试柱，每根测试柱的顶部横向设有用于插入外星轮内球面的测量头，两个测量头等高固定，以及带动两根测试柱滑动的滑动机构，所述滑动机构包括导轨、滑动设在导轨上的两个滑块以及驱动两个滑块等距相向滑动的驱动机构，两个滑块间设有压缩弹簧，两根测试柱分别固定在两个滑块上，两个滑块上均具有向所述导轨的同一侧延伸的延伸部，其中一个延伸部用来固定千分表，另一个延伸部用来固定与所述千分表测试端相接触的测试件，检测时两个测量头分别与外星轮内的两个相对内球面接触，使千分表和测试件联动进而接触完成测量。

优选的，所述支撑台上设有限制所述定位套筒旋转角度的限位块。

优选的，所述驱动机构包括带有齿条的拨动杆、与拨动杆上的齿相啮合的齿轮，以及与设置在所述齿轮上用于驱动所述滑块滑动的两个拨叉，所述拨动杆穿设在轴套内可来回往复运动，且拨动杆的一端连接压紧弹簧，拨动杆的另一端连接手柄。

优选的，所述固定千分表的延伸部为台阶结构，所述千分表通过第一立柱固定在低台阶上，且所述固定测试件的延伸部延伸至低台阶处，位于第一立柱和高台阶之间，高台阶用于止挡所述固定测试件的延伸部。

优选的，所述支撑台上设有伸入所述定位套筒内限制外星轮转动的定位柱。

优选的，所述测量头为硬质合金材料。

优选的，所述测量头为锥形。

如上所述，本发明的外星轮内球面直径的检测装置，具有以下有益效果：在检测外星轮内球面直径时，用两个等高的对称测量头来进行取值；测量头在进入外星轮时需通过滑动机构来缩小两个测量头间的间距，使两个测量头进入外星轮中，然后通过压缩弹簧向外的弹力，将两个测量头分别插入两个相对设置的内球面中，由外星轮绕测量中心来回摆动圆心角，通过测量头与外星轮内球面连续的摩擦，达到内球面直径的取值过程，而且每个零件须测量三次，即六个等分内球面经过三次摩擦取值，本发明的检测装置定位精准，测量准确，易于实现。

附图说明

图1显示为的外星轮的具体结构示意图。

图2显示为本发明的外星轮内球面直径的检测装置示意图。

图3显示为本发明的外星轮内球面直径的检测装置的俯视图。

图4显示为本发明的外星轮内球面直径的检测装置的侧视图。

图5显示为本发明所述的滑动机构的具体结构图。

图6显示为本发明所述的驱动机构的具体结构图。

图7为图6的纵剖视图。

图8为本发明所述的测量头的具体结构示意图。

元件标号说明

1 XX系统

2 支撑台

3 滑动机构

31 导轨

32 右滑块

33 左滑块

34 压缩弹簧

35 第二立柱

36 第一立柱

37 左延伸部

38 右延伸部

381 阶梯段

4 定位套筒

41 限位块

42 旋转手柄

43 定位柱

51 测量头

52 测试柱

61 测试件

62 千分表

71 拨动杆

72 齿轮

73 拨叉

74 手柄

75 压紧弹簧

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等 的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图2、图3及图4所示，本发明提供一种外星轮内球面直径的检测装置，其包括：支撑台2，支撑台2上设有可旋转的定位外星轮用的定位套筒4；测试机构，包括伸入定位套筒4内的两根测试柱52，每根测试柱52的顶部横向设有用于插入外星轮内球面的测量头51，两个测量头51等高固定，以及带动两根测试柱52滑动的滑动机构3，见图5所示，滑动机构3包括导轨31、滑动设在导轨上的两个滑块(即图5中左滑块33、右滑块32)以及驱动两个滑块等距相向滑动的驱动机构，两个滑块间设有压缩弹簧34，两根测试柱52分别固定在两个滑块上，两个滑块上均具有向导轨的同一侧延伸的延伸部，其中一个延伸部(即图5中与右滑块32相连的右延伸部38)用来固定千分表62，另一个延伸部(即图5中与左滑块相连的左延伸部37)用来固定与千分表测试端相接触的测试件61，检测时两个测量头51分别与外星轮内的两个相对的内球面接触，使千分表62和测试件61随滑块滑动进而接触完成测量。本发明的外星轮内球面直径的检测装置，将外星轮定位在定位套筒内，且能随定位套筒摆动，实现了精确定位；本发明还通过滑动机构和驱动机构的设置解决了使横向设置的两个测量头能顺利进入外星轮内，主要为利用驱动机构驱动两个滑块相向等距运动，来缩短两个测量头间的间距，使两个测量头能从外星轮的小口径进入，然后再通过压缩弹簧再将两个测量头推开使其与外星轮内球面接触，再摆动定位套筒，即使外星轮绕测量中心来回摆动圆心角，通过测量头与外星轮内球面连续的摩擦，达到内球面直径的取值过程，而且每个外星轮须测量三次，即六个等分内球面经过三次摩擦取值。

下面具体描述各机构的具体结构。

上述定位套筒4两侧安装在旋转轴上，且一侧设有旋转手柄42，通过转动旋转手柄42使定位套筒4绕旋转轴摆动，为控制摆动角度，避免摆动幅度过大，上述支撑台2上设有限制定位套筒4旋转角度的限位块41。为更好地将外星轮定位在定位套筒内，防止外星轮在定位套筒内自传，上述支撑台2上设有伸入定位套筒4内限制外星轮1转动的定位柱43(见图3所示)。上述支撑台2为一方桌结构，方便固定定位套筒和上述测试机构。

上述滑动结构的具体结构如图5所示，其主要固定在支撑台2的底部，测试柱52穿过支撑台2延伸至定位套筒4内。为实现两个测试柱间间距的改变和回复，在两个滑块即左滑块33、右滑块32间设有压缩弹簧34。左滑块33和右滑块32均滑动设在导轨31上。为能精确的测出内球面直径，使测量头与千分表间有联动关系，在左滑块33的前侧连接左延伸部37，右滑块32的前侧连接右延伸部38，且右延伸部38具有向左延伸部延伸的阶梯段381， 右延伸部28即用来固定千分表62的延伸部，其为台阶结构，左延伸部37即用来固定测试件61的延伸部；千分表62通过第一立柱36固定在右延伸部28的低台阶上，左延伸部37延伸至低台阶处且位于第一立柱和高台阶之间，测试件61通过第二立柱35固定在左延伸部37上，高台阶用于止挡测试件61过度右移，该台阶结构的设置便于精准测量，以及确保两个测试柱52的行程在压缩弹簧34的有效范围内，也确保两个测试柱52在两个拨叉73之间。千分表62和测试件61与测试柱52间的连接关系也可以为其他结构，只需能实现两者联动完成测量即可。

如图4及图6、图7所示，上述驱动机构包括带有齿条的拨动杆71、与拨动杆71上的齿相啮合的齿轮72，以及与齿轮相连的用于驱动上述两个滑块滑动的两个拨叉73(见图5所示)，两个拨叉73固定在齿轮72的外侧面上，拨动杆71穿设在轴套内可来回往复运动，且拨动杆71的一端连接压紧弹簧75，拨动杆71的另一端连接手柄74，通过拨动手柄74来带动拨动杆71往复运动，进而带动齿轮72转动，通过拨叉73拨动滑块使两个滑块等距相向运动，来达到缩小两个测试柱52之间的距离。拨动杆71沿直线轴承往复运动，带动齿轮72上的拨叉73链接到上述导轨上两个水平滑动的测量头51进行联动。本驱动机构也可以为其他机械传动结构，只需能实现使两个滑块等距相向运动，最终达到缩小两个测试柱间的间距即可。

每个外星轮具有六个内球面，需要进行三次测量才能将所有球面的直径测试完毕，而每次测量时需要摆动外星轮，使测量头与内球面多次摩擦接触，才能读出数据，因此，测量头51为硬质合金材料，上述测试件也为硬质合金材料。为便于测量头更好地伸入内球面中，与外星轮内壁接触，上述测量头51为锥形(见图8所示)。

利用本发明的外星轮内球面直径的检测装置，具体测量过程为：

首先，将外星轮1大头朝下定位在定位套筒4上，使其可随定位套筒4摆动，而定位套筒4内的定位柱43可防止外星轮自转。外星轮插入定位套筒前，需拨动手柄74来驱动两个测量头51相向运动，缩小两个测量头51间的间距，确保测量头可以伸入外星轮内。

然后，再自动找正被测外星轮的内球面中心位置。对于外星轮内球面中心的垂直距离(即Z轴)，可通过外星轮端面和上述定位套筒4的底平面贴合，在定位套筒底部安装一卡制面即可实现，定位套筒4的卡制面为经氮化后的材料，校正两测量头51的垂直距离，即可找到被测外星轮的垂直球心。而外星轮内球面的水平中心较难控制，因为外星轮插入定位套筒4和60°定位柱(即上述定位柱43)上，会产生两个间隙：一个间隙是外星轮外圆和定位套筒4间的间隙；另一个间隙是外星轮外球道与60°定位柱之间的间隙。这两个间隙不能控制得太 紧，如果控制太紧，会给测量带来不方便，会影响测量速度。为了让本检测装置能找正被测外星轮的水平中心，在Y轴方向，特意将定位柱43和外球道中心距离做精准，仅给0.02mm的间隙，而X轴方向，则间隙较大。对于X轴方向较大的间隙则采用机械机构来完成寻中心；机械机构自动寻找中心的主要原理：被测外星轮无论偏置于X轴正负方向，通过测量头51和被测零件内球面的贴合，使两个测量头51在导轨31上沿X轴自由联动来自动找正内球面中心。联动的动力来源是两滑块间的压缩弹簧34。

综上所述，本发明的外星轮内球面直径的检测装置，在检测外星轮内球面直径时，用两个等高的对称测量头来进行取值；测量头在进入外星轮时需通过滑动机构来缩小两个测量头间的间距，使两个测量头进入外星轮中，然后通过压缩弹簧向外的弹力，将两个测量头分别插入两个相对设置的内球面中，由外星轮绕测量中心来回摆动圆心角，通过测量头与外星轮内球面连续的摩擦，达到内球面直径的取值过程，而且每个零件须测量三次，即六个等分内球面经过三次摩擦取值，本发明的检测装置定位精准，测量准确，易于实现。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。