一种差速器球径及跳动测量方法、测量装置与流程

本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种差速器球径及跳动测量方法、测量装置。

背景技术

差速器是汽车制造的关键零部件之一，特别是分体式差速器一般尺寸较大，主要应用于大中型汽车。请参阅图1至图4，分体式差速器由左右两部分组合而成，每部分都有一个半球面，两部分组合后成为一个球体，安装差速行星齿轮，因此左右两部分的球径和球心跳动(球心相对于安装面的出入量)的质量要求较高。

请参阅图图5，分体式差速器壳的球面一般是采用数控车床通过刀具走圆弧轨迹加工成球面，加工球面刀具的磨损直接影响球径大小和球心跳动，加工安装面的刀具和加工球面的刀具影响到球心跳动，需要随时在现场进行检查、调整，因此需要一种方便在现场使用的检具，而现分体式差速器壳的球面一般采用三坐标测量机进行测量，不便于在现场进行质量控制。

由于分体式差速器壳内球面只有一小半球面，普通的内测千分尺无法进行球径测量，现分体式差速器壳的球径是一般是采用通止规进行判断，不能测出具体的数值，不便于现场进行调整。

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，用于解决现有技术中差速器球径以及跳动测量不便的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种差速器球径及跳动测量方法，包括：

定义一平行与安装面所在平面的平面为测量面，测量面与差速器球体相交的圆为测量圆，获得测量圆半径以及测量面与安装面之间的距离；

定义所述测量圆上的一点为第一测量点，获得第一测量点与测量圆圆周的距离；

第一测量点沿着垂直于所述测量面方向投影在所述差速器球体上的点为第二测量点，获得第二测量点与安装面之间距离；

通过测量圆半径、测量面与安装面之间的距离、第一测量点与测量圆圆周的距离以及第二测量点与安装面之间距离计算获得差速器球径以及跳动。

可选的，定义测量圆半径为l，测量面与安装面之间的距离为b，第一测量点与测量圆圆周的距离a，第二测量点与安装面之间距离为h，差速器球径为r，跳动为δ，则：δ＝(2al+b²-a²-h²)/2(h-b)，

一种测试差速器球径及跳动测试方法，包括：

提供一跳动为零的差速器并定义为标准差速器；

将标准差速器安装在安装面上，获取测量面与安装面之间的距离、第一测量点与测量圆圆周的距离、测量圆半径以及第二测量点与安装面之间距离；

将测试差速器安装在所述安装面上，获取标准差速器与测试差速器测量圆半径的差值以及标准差速器与测试差速器第二测量点与安装面之间距离的差值；

获得测试差速器的测量圆半径以及测试差速器的第二测量点与安装面之间距离；

通过测量面与安装面之间的距离、第一测量点与测量圆圆周的距离、测试差速器的测量圆半径以及测试差速器的第二测量点与安装面之间距离计算获得测试差速器球径以及跳动。

一种差速器球径以及跳动测量装置，包括用于测量径向长度的第一测量杆以及用于测量轴向长度的第二测量杆，所述第二测量杆设置在所述第一测量杆上，所述第一测量杆具有能够沿着径向方向伸缩的第一测量头，所述第二测量杆具有能够沿着轴向方向伸缩的第二测量头。

可选的，还包括测量基座，所述测量基座上设有径向长度测量单元，所述径向长度测量单元包括转轴和锥盘，所述转轴能够以自身为轴转动且转轴的一端贯穿所述测量基座与所述锥盘连接。

可选的，所述测量基座靠近差速器的一面与安装面的高度一致。

可选的，所述锥盘与至少三个第一测量杆相连接，且三个所述第一测量杆所在平面与所述安装面所在平面平行。

可选的，所述第一测量杆远离第一测量头的一端具有螺杆，所述螺杆与所述锥盘相匹配。

可选的，所述锥盘的锥度为45°，所述螺杆具有45°的斜面。

可选的，还包括支座，所述支座与所述测量基座靠近差速器一面固定连接，所述支座具有导向孔，所述第一测量杆通过所述导向孔贯穿所述支座，所述导向孔靠近所述锥盘的一端内设有弹簧，且所述第一测量杆与所述导向孔连接处设有螺母。

可选的，所述测量基座上还设有轴向长度测量单元，所述第二测量头的一端贯穿所述测量基座并与所述轴向长度测量单元连接。

可选的，所述第二测量头与所述轴向长度测量单元之间设有弹簧。

可选的，所述径向长度测量单元为螺旋测微器，所述轴向长度测量单元为百分表。

可选的，所述第一测量头和所述第二测量头的圆角小于或者等于r0.4。

如上所述，本发明的一种差速器球径及跳动测量方法、测量装置，具有以下有益效果：

1、可对球面小于一半的分体式差速器壳内球面的球径和球心跳动进行检测，并且尺寸小，操作简单、快捷，适用于现场质量控制。

2、可测量出球面具体的数值，利用数控机床的宏参数，只需输入获取标准差速器与测试差速器测量圆半径的差值以及标准差速器与测试差速器第二测量点与安装面之间距离的差值，并根据算法计算出测试差速器球径以及跳动，根据计算的球径r对加工刀具x方向进行补偿，根据计算的跳动δ对加工刀具z方向进行补镗，可实现刀具的自动补偿，方便现场对球面质量进行调整加工；

3、简化了差速器球径以跳动的测量方法和测量装置，提高了测量效率和精确度，成本较低，便于推广。

附图说明

图1显示为分体式差速器左差速器壳的结构示意图。

图2显示为图1中左差速器壳右视结构示意图。

图3显示为分体式差速器右差速器壳的结构示意图。

图4显示为图3中右差速器壳左视结构示意图。

图5显示为差速器球面加工示意图。

图6显示为差速器球径及跳动测量原理示意图。

图7显示为测试差速器球径及跳动测量原理示意图。

图8显示为测量装置测量测速器示意图。

图9显示为测量装置局部结构示意图。

图10显示为测量装置结构示意图。

图11显示为图10的仰视结构示意图。

图12显示为第一测量头结构示意图。

图13显示为第二测量头结构示意图。

图14显示为不同直径圆角的测量头测量示意图。

零件标号说明

1实际圆心

11测试差速器圆心

2理论圆心

3安装面

4测量圆

5第一测量点

51标准差速器第一测量点

52测试差速器第一测量点

6第二测量点

61标准差速器第二测量点

62测试差速器第二测量点

7标准差速器圆

8测试差速器圆

a差速器

b测量装置

100第一测量杆

200第二测量杆

201轴向长度测量单元

300测量基座

301支座

302螺母

400径向长度测量单元

401转轴

402锥盘

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图14。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。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。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于差速器球径及跳动的测量，发明人发现差速器，尤其是分体式差速器壳的球面一般是采用数控车床通过刀具走圆弧轨迹加工成球面，加工球面刀具的磨损直接影响球径大小和球心跳动，加工安装面的刀具和加工球面的刀具影响到球心跳动，需要随时在现场进行检查、调整，而现分体式差速器壳的球面一般采用三坐标测量机进行测量，不便于在现场进行质量控制，为此发明人提供了一种差速器球径及跳动测量方法、测量装置。

请参阅图6，本发明提供一种差速器球径及跳动测量方法，包括：

定义一平行与安装面3所在平面的平面为测量面，测量面与差速器球体相交的圆为测量圆4，获得测量圆4半径以及测量圆4与安装面3之间的距离；

定义所述测量圆上的一点为第一测量点5，获得第一测量点5与测量圆圆周的距离；

第一测量点5沿着垂直于所述测量面方向投影在所述差速器球体上的点为第二测量点6，获得第二测量点6与安装面3之间距离；

通过测量圆4半径、测量圆4与安装面3之间的距离、第一测量点5与测量圆圆周的距离以及第二测量点6与安装面3之间距离计算获得差速器球径以及跳动，其中跳动为实际圆心1和理论圆心2之间的距离。

具体的，定义测量圆4半径为l，测量圆4与安装面3之间的距离为b，第一测量点5与测量圆4圆周的距离a，第二测量点6与安装面3之间距离为h，差速器球径为r，跳动为δ，r²＝l²+(b+δ)²＝(h+δ)²+(l-a)²，得出出δ＝(2al+b²-a²-h²)/2(h-b)；

进而δ＝(2al+b²-a²-h²)/2(h-b)，

为了提高差速器球径及跳动的测试效率，便于在机械加工中及时检测和监控加工工艺质量，请参阅图7，发明人还提出了一种测试差速器球径及跳动测试方法，包括：

提供一跳动为零的差速器并定义为标准差速器，标准差速器球径为r0；

将标准差速器安装在安装面3上，获取测量圆4与安装面3之间的距离b、标准差速器第一测量点51与测量圆圆周的距离a、标准差速器测量圆半径l0以及标准差速器第二测量点61与安装面3之间距离h0；

再将测试差速器安装在所述安装面3上，图中7为标准差速器圆，图中8为测试差速器圆，获取标准差速器与测试差速器测量圆半径的差值l’以及标准差速器与测试差速器第二测量点与安装面之间距离的差值h’；

由于测量圆4与安装面3之间的距离b，标准差速器第一测量点51与测量圆圆周的距离a，可以是确定的，对于标准件来说：标准差速器测量圆半径l0以及标准差速器第二测量点61与安装面3之间距离h0可以通过测量得到，只需测量l’和h’，测试差速器与标准差速器之间关系为：l＝l0+l′，h＝h0+h′，再通过公式δ＝(2al+b²-a²-h²)/2(h-b)和计算出测试差速器的球径及跳动，适合大批量的测试差速器球径及跳动测量，在确定标准差速器参数的情况下，只需测量标准差速器与测试差速器之间的l’和h’就可以获取测试差速器的球径及跳动。

请参阅图8至图11，发明人提供了一种差速器球径以及跳动测量装置，测量装置a用于检测差速器b的球径及跳动，测量装置a包括用于测量径向长度的第一测量杆100以及用于测量轴向长度的第二测量杆200，所述第二测量杆200设置在所述第一测量杆100上，所述第一测量杆100具有能够沿着径向方向伸缩的第一测量头，所述第二测量杆200具有能够沿着轴向方向伸缩的第二测量头。

进一步的，测量装置a还包括测量基座300，所述测量基座300上设有径向长度测量单元400，所述径向长度测量单元400包括转轴401和锥盘402，所述转轴401能够以自身为轴转动且转轴401的一端贯穿所述测量基座300与所述锥盘402连接，转轴401的另一端为螺旋测微器，请参阅图11，所述锥盘402与至少三个第一测量杆100相连接，且三个所述第一测量杆100所在平面与差速器的安装面所在平面平行，具体的，所述第一测量杆100远离第一测量头的一端具有螺杆，所述螺杆与所述锥盘402相匹配，所述锥盘402的锥度为45°，所述螺杆具有45°的斜面，在径向长度测量单元400进行测量时，转动转轴401进而带动锥盘402转动，锥盘402带动螺杆，因此第一测量头沿着径向伸缩，进而测得径向长度l；所述测量基座300上还设有轴向长度测量单元201，所述第二测量头的一端贯穿所述测量基座300并与所述轴向长度测量单元201连接，第二测量头伸缩将伸缩值反馈给轴向长度测量单元，进而测得轴向长度h。

详细的，请参阅图9和图10，所述测量基座300靠近差速器的一面与安装面的高度一致，第一测量头与测量基座300之间的距离为b，第二测量头的轴向与第一测量头在径向上的距离为a，通过a、b、l和h以及公式δ＝(2al+b²-a²-h²)/2(h-b)、可以获得差速器球径r和跳动δ。

优选地，测量装置a还包括支座301，所述支座301与所述测量基座300靠近差速器一面固定连接，所述支座301具有导向孔，所述第一测量杆100通过所述导向孔贯穿所述支座301，第一测量杆100在制作301的导向下，导向精度更高，所述导向孔靠近所述锥盘402的一端内设有弹簧，且所述第一测量杆100与所述导向孔连接处设有螺母302，弹簧与螺母302配合用于缓冲第一测量头与差速器球面的刚性接触，不仅利于径向长度测量单元400的中心与差速器球心在垂直方向对齐，而且防止刚性接触产生较大的接触力降低测量装置a的检测精度，同理，所述第二测量头与所述轴向长度测量单元201之间设有弹簧，用于缓冲测量装置a与差速器b之间的轴向接触力。

具体的，所述径向长度测量单元400为螺旋测微器，所述轴向长度测量单元201为百分表。

请参阅图12至14，由于测量头与差速器球面是点接触，接触点随球面的位置和大小变化，测量头越大，误差越大，测量相同的两段圆弧位置，测量头为r4的比测量头为r0.4的水平和垂直方向的误差大0.01，因此应尽量减少测量头的尺寸，但测量头减小侧面与球面易发生干涉且测量杆较小不易制作，测量杆采用平底倒圆角形式的测量头，圆角为r0.4提高测量精度，因此所述第一测量头和所述第二测量头的圆角小于或者等于r0.4。

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。