一种半轴齿轮基于齿面的测量装置的制作方法

1.本实用新型属于机械加工技术领域，具体涉及一种半轴齿轮基于齿面的测量装置。


背景技术：

2.差速器半轴齿轮是一种锥齿轮，是组成汽车差速器的重要部件，其结构是锥齿朝外、居中内置花键轴孔。
3.传统的人工目视跳动值的变化范围，无法记录实时跳动值，并且还存在检测效率低下的问题。以差速器半轴齿轮的锥齿齿面为基准检测安装平面跳动和轴径跳动，可以判断差速器半轴齿轮的加工质量，轴径跳动是锥齿轮旋转中心轴的方向，即与锥齿中心轴相同的方向，安装平面跳动即锥齿轮旋转的半径方向，安装平面跳动的方向与轴径跳动的方向互相垂直，两者结合可以判断差速器半轴齿轮基于锥齿齿面的加工质量。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种半轴齿轮基于齿面的测量装置。
5.本实用新型所采用的技术方案是：一种半轴齿轮基于齿面的测量装置，包括滑槽，滑槽上滑动连接有滑板，滑板通过固定在滑槽上的限位结构限位，滑板上设置有转台，转台上端同回转中心线设置有齿形底座，齿形底座上端设置有与被测齿轮的齿面啮合的齿，被测齿轮的齿面朝下卡接在齿上，被测齿轮上抵接有安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头。
6.根据上述结构可以看出，本实用新型在滑槽上设置滑板，并在滑板上由下至上依次设置转台、齿形底座和被测齿轮，转台、齿形底座和被测齿轮均同回转中心线设置，被测齿轮通过齿和齿面配合实现被测齿轮定位在齿形底座上。接着通过滑动滑板带动转台、齿形底座和被测齿轮，带动被测齿轮到一个固定的位置，此位置时，限位结构和滑板相接触，限位结构起到了限定被测齿轮位置的作用，接着安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头伸出(安装平面跳动测头和轴径跳动测头优选来自于不同的现有的跳动测试仪等仪器，并且跳动测试仪是固定设置的，设置安装平面跳动测头只能沿着被测齿轮旋转的半径方向伸出或缩回，设置轴径跳动测头只能沿着被测齿轮旋转中心轴的方向伸出或缩回)，使安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头分别与被测齿轮的安装平面和/或轴径抵接。使转台带动被测齿轮旋转，旋转至少1周以上，旋转过程中，通过安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头测量被测齿轮的安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量，接着可以通过现有的内置转换器将安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量转化为安装平面跳动和/或轴径跳动；测量完成后，安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头缩回跳动测试仪，将滑板滑离限位结构，取下被测齿轮换上另一个被测齿轮即可开始重复测量。需要指出的是，滑槽、滑板的设置利于自动化的运行，使得通过固定跳动测试仪的位置，仅需伸出或缩回安装平面跳动测头和轴径跳动测头就可以实现测量，如果没有设置滑槽和滑板，由于跳动测试仪的设置较为密集，会导致被测齿轮无法或者很难从齿形底座安装或取出，只能重新设置安装平面跳动测
头和轴径跳动测头的位置，从而本实用新型避免了重复安装设置安装平面跳动测头和轴径跳动测头，并使得测量更精准，自动化程度高；此外，滑槽、滑板的设置还可以使得经过检测后满足技术要求的被测齿轮输送到下一个工位，利于自动化的运行。安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头也可以为现有的位移传感器，可以在旋转过程中检测安装平面的轴向移动量和轴径径向移动量，也可以不具有伸出或缩回的功能，不具有伸出或缩回的功能时对设备的精度要求高；内置转换器相当于一个转化显示装置，作用是将安装平面的轴向移动量和轴径径向移动量显示出来。
7.优选地，转台上设置有用于固定所述被测齿轮和所述齿形底座位置的固定装置。
8.优选地，所述固定装置包括与所述转台或所述齿形底座连接的气缸，所述气缸的气缸轴的轴心线与所述转台的轴心线平行，所述气缸轴上端铰接有第一固定块的一端，所述第一固定块的中部铰接有第二固定块的一端，所述第二固定块的另一端铰接在所述气缸的上部，且靠近所述被测齿轮的位置。
9.优选地，所述固定装置绕所述转台回转中心线对称设置至少2个。
10.优选地，所述齿形底座的中部设置有空腔，所述固定装置包括绕所述转台的轴心线对称设置的固定片，所述固定片的一端设置在所述齿形底座的空腔内，另一端延伸至所述被测齿轮的花键位置处，所述固定装置还包括下端呈倒圆台状、上端呈圆柱状，且圆柱半径与圆台的上端半径相同的固定塞，所述固定塞的上端设置在所述被测齿轮的花键位置处，且所述固定塞的上端与所述被测齿轮的花键间隙配合，所述固定塞的下端与所述固定片抵接。
11.优选地，所述空腔呈圆柱状，且圆柱的半径与所述被测齿轮花键处的最小半径相同，圆柱的轴心线与所述转台的回转中心线重合。
12.优选地，所述固定塞与所述被测齿轮的间隙范围为0.015
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0.03mm。
13.优选地，所述固定塞远离所述齿形底座的一端设置有拉环。
14.优选地，所述滑槽的槽内沿滑板滑动方向设置有丝杆轴，所述丝杆轴的一端设置有轴承固定座，另一端设置有轴承连接座，所述丝杆轴和丝杆螺母的内侧螺纹连接，所述丝杆螺母的外侧和所述滑板固定连接。
15.优选地，所述限位结构为限位开关。
16.本实用新型具有以下有益效果：
17.本实用新型通过将被测齿轮的齿和齿形底座的齿面配合实现被测齿轮定位在齿形底座上，接着通过滑动滑板带动被测齿轮到一个固定的位置，此位置限位结构和滑板相接触，接着安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头伸出，伸出后分别与被测齿轮的安装平面和/或轴径接触，通过安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头测量被测齿轮的安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量，最后转化为安装平面跳动和/或轴径跳动；测量完成后，安装平面跳动测头和/或轴径跳动测头缩回，将滑板滑离限位结构，取下被测齿轮换上另一个被测齿轮即可开始重复测量。本实用新型能够有效准确的以差速器半轴齿轮的齿面为基准检测安装平面跳动和轴径跳动，测量精准，自动化程度高。
附图说明
18.图1为本实用新型不含固定装置的三维结构示意图；
19.图2为图1中与转台回转中心线重合且与丝杆轴相垂直的面处的滑槽、滑板、丝杆螺母和丝杆轴剖视连接示意图；
20.图3为本实用新型实施例4中固定装置的剖视连接示意图；
21.图4为本实用新型的转台、齿形底座和固定片连接位置示意图；
22.图5为本实用新型实施例3中固定装置的三维结构示意图；
23.图6为本实用新型实施例3中固定装置的主视图。
24.附图标记如下：1
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丝杆轴，2
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轴承固定座，3
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滑槽，4
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限位结构，5
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安装平面跳动测头，6
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齿形底座，7
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被测齿轮，8
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轴径跳动测头，9
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轴承连接座，10
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转台，11
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滑板，12
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丝杆螺母，13
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固定片，14
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固定塞，15
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拉环，16
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气缸，17
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气缸轴，18
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第一固定块，19
‑
第二固定块。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
26.实施例1
27.如图1所示的，一种半轴齿轮基于齿面的测量装置，包括滑槽3，滑槽3上滑动连接有滑板11，滑板11通过固定在滑槽3上的限位结构4限位，滑板11上设置有转台10，转台10即市面上常用的回转工作台，别称叫做第四轴、转台等，其带有可转动的台面，用以装夹工件并实现回转等；回转中心线是指转台10自转时的自转中心线，转台10上端同回转中心线设置有齿形底座6，即齿形底座6的中心轴线与转台10的回转中心线重合，齿形底座6和转台10之间的连接方式可以为螺栓或者焊接等连接方式，齿形底座6上端设置有与被测齿轮7的齿面啮合的齿，被测齿轮7的齿面朝下卡接在齿上，通过齿和齿面配合即可实现被测齿轮7定位在齿形底座6上，被测齿轮7上抵接有安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8。需要指出的是，本实用新型的滑槽3、滑板11的结构可以采用线轨和硬轨；齿形底座6至少设置有与被测齿轮7的齿面啮合的3个齿，至多设置不超过被测齿轮7齿面上的齿的数量，且齿形底座6的齿绕转台10的轴心线对称设置。
28.根据上述结构可以看出，本实用新型在滑槽3上设置滑板11，并在滑板11上由下至上依次设置转台10、齿形底座6和被测齿轮7，转台10、齿形底座6和被测齿轮7均同回转中心线设置，被测齿轮7通过齿和齿面配合实现被测齿轮7定位在齿形底座6上。接着通过滑动滑板11带动转台10、齿形底座6和被测齿轮7，带动被测齿轮7到一个固定的位置，此位置时，限位结构4和滑板11相接触，限位结构4起到了限定被测齿轮7位置的作用，接着安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8伸出(安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8来自于不同的现有的跳动测试仪等仪器，并且跳动测试仪是固定设置的，设置安装平面跳动测头5只能沿着被测齿轮7旋转的半径方向伸出或缩回，设置轴径跳动测头8只能沿着被测齿轮7旋转中心轴的方向伸出或缩回)，使安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8分别与被测齿轮7的安装平面和/或轴径抵接。使转台10带动被测齿轮7旋转，旋转至少1周以上，旋转过程中，通过安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8测量被测齿轮7的安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量，接着可以通过现有的内置转换器将安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移
动量转化为安装平面跳动和/或轴径跳动；测量完成后，安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8缩回跳动测试仪，将滑板11滑离限位结构4，取下被测齿轮7换上另一个被测齿轮7即可开始重复测量。需要指出的是，滑槽3、滑板11的设置利于自动化的运行，使得通过固定跳动测试仪的位置，仅需伸出或缩回安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8就可以实现测量，如果没有设置滑槽3和滑板11，由于跳动测试仪的设置较为密集，会导致被测齿轮7无法或者很难从齿形底座6安装或取出，只能重新设置安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8的位置，从而本实用新型避免了重复安装设置安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8，并使得测量更精准，自动化程度高；此外，滑槽3、滑板11的设置还可以使得经过检测后满足技术要求的被测齿轮7输送到下一个工位，利于自动化的运行。安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8也可以为现有的位移传感器，可以在旋转过程中检测安装平面的轴向移动量和轴径径向移动量，也可以不具有伸出或缩回的功能，不具有伸出或缩回的功能时对设备的精度要求高；内置转换器相当于一个转化显示装置，作用是将安装平面的轴向移动量和轴径径向移动量显示出来。
29.实施例2
30.在实施例1的基础上，如图3
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图6所示的，作为优选的方案，转台10上设置有用于固定被测齿轮7和齿形底座6位置的固定装置。当把被测齿轮7的齿面设置在齿形底座6的齿上时，在滑板11滑动以及转台10转动过程中可能出现被测齿轮7脱离齿形底座6的情况，造成测量误差的出现，设置固定装置可以很好的解决这个问题。
31.实施例3
32.在实施例2的基础上，如图5和图6所示的，作为优选的方案，固定装置包括与转台10或齿形底座6连接的气缸16，即气缸16的缸体固定设置在转台10的上表面或者齿形底座6的外表面上，气缸16的气缸轴17的轴心线与转台10的轴心线平行，气缸轴17上端铰接有第一固定块18的一端，第一固定块18的中部铰接有第二固定块19的一端，第二固定块19的另一端铰接在气缸16的上部，且靠近被测齿轮7的位置，当气缸16的气缸轴17伸出时，第一固定块18远离气缸轴17的一端会向下运动，直至接触被测齿轮7的边缘并压紧被测齿轮7和齿形底座6之间的位置；当气缸轴17缩回时，第一固定块18远离气缸轴17的一端会向上运动，此时可以将被测齿轮7从齿形底座6上取下。更为优选的，固定装置绕转台10轴心线对称设置至少2个，可以使被测齿轮7受到第一固定块18向下压的力更均匀，使得测量结果更准确，并且所有的固定装置采用同一个电磁阀控制，确保固定装置能够同时夹紧、松开。需要指出的是，为了便于理解对比气缸轴17缩回和伸出时的结构状态，本实用新型将气缸轴17缩回和伸出时的状态画在了一起。
33.实施例4
34.在实施例2的基础上，如图3和图4所示的，作为优选的方案，齿形底座6的中部设置有空腔，固定装置包括绕转台10的轴心线对称设置的固定片13，固定片13的一端设置在齿形底座6的空腔内，另一端延伸至被测齿轮7的花键位置处，固定片13为一片时，可以是个环套结构，两片以上时为片状结构；固定装置还包括下端呈倒圆台状、上端呈圆柱状，且圆柱半径与圆台的上端半径相同的固定塞14，固定塞14的上端设置在被测齿轮7的花键位置处，且固定塞14的上端与被测齿轮7的花键间隙配合，且固定塞14与被测齿轮7的间隙范围为0.015
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0.03mm，此范围既能实现固定塞14在被测齿轮7的花键处的插入和拔出，又能实现被
测齿轮7和齿形底座6之间的精确定位。固定塞14的下端与固定片13抵接。
35.通过上述结构可以看出，齿形底座6中部有空腔，且空腔内设有绕转台10的轴心线对称设置的固定片13，当把被测齿轮7的齿面设置在齿形底座6的齿上后，再将固定塞14圆台较小一端朝向齿形底座6插入被测齿轮7的花键中，直至固定塞14圆台较小一端与固定片13接触，使得固定片13张开，从而卡紧被测齿轮7和齿形底座6之间的位置。
36.如图3所示的，作为优选的方案，空腔呈圆柱状，且圆柱的半径与被测齿轮7花键处的最小半径相同，需要指出的是，被测齿轮7的花键是有齿的，图3中并没有画出，被测齿轮7花键处的最小半径是指被测齿轮7花键处的齿尖到转台10的回转中心线的距离，圆柱的轴心线与转台10的回转中心线重合，这样的设置利于固定片13贴合被测齿轮7的花键，从而利于固定片13的张开，利于卡紧被测齿轮7和齿形底座6之间的位置。
37.如图3所示的，作为优选的方案，固定塞14远离齿形底座6的一端设置有拉环15，拉环15用于将固定塞14拉出来。
38.进一步指出，本实用新型还可以采用的固定装置包括固定设置在齿形底座6的中部的固定柱，固定柱的另一端延伸至被测齿轮7的花键位置处，且被测齿轮7的花键套接在固定柱的另一端，虽然这样的简单结构也能实现进一步固定被测齿轮7和齿形底座6之间的位置，但是这样的固定装置存在被测齿轮7和齿形底座6可以上下滑动造成测量误差的风险。
39.实施例5
40.在上述实施例的基础上，如图1和图2所示的，作为优选的方案，滑槽3沿滑板11滑动方向设置有丝杆轴1，丝杆轴1的一端设置有轴承固定座2，另一端设置有轴承连接座9，轴承固定座2和轴承连接座9均可以为轴承或轴承座，丝杆轴1的两端分别和轴承固定座2的内端、轴承连接座9的内端相固定，轴承固定座2的外端和轴承连接座9的外端与滑槽3固定，轴承连接座9内端固定的丝杆轴1可以驱动连接有驱动装置，驱动装置优选为伺服电机，丝杆轴1和丝杆螺母12的内侧螺旋连接，丝杆螺母12的外侧和滑板11固定连接，丝杆轴1的旋转可以带动丝杆螺母12沿着滑槽3方向移动。需要指出的是，本实用新型的丝杆轴1可以选用滚珠丝杠，丝杆螺母12可以选用丝杠螺母，丝杆轴1与驱动装置连接方式可以选择常规的滚珠丝杠与电机的连接方式，在此不过多阐述；本实用新型的丝杠螺母的上端是呈凸起状的，能够实现丝杠螺母与滑板11之间的固定，轴承固定座2和轴承连接座9也可以采用与丝杠螺母配套使用的轴承座。
41.实施例6
42.在上述实施例的基础上，如图1所示的，作为优选的方案，本实用新型采用的限位结构4为限位开关，如行程开关等，当滑板11滑动到设定的位置时，限位开关发出信号，使滑板11停止滑动，滑板11并被限制在滑轨的特定位置处(设定的位置和特定位置可以重合)，同时信号也使安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8伸出，伸出后分别与被测齿轮7的安装平面和轴径接触。当然限位结构4也可以仅起到限定滑板11位置的作用，可以不使用限位开关，仅使用一个具有阻挡滑板11滑动的物品均可。
43.结合上述内容，进一步指出本实用新型的工作原理及方式，首先通过旋转丝杆轴1，使丝杆螺母12带动滑板11、齿绕转台10、齿形底座6远离限位结构4，接着将被测齿轮7的齿面放置在齿形底座6的齿上，当固定装置为实施例3中的结构时，气缸16的气缸轴17伸出，
带动第一固定块18远离气缸轴17的一端向下运动，直至接触被测齿轮7的边缘并压紧被测齿轮7和齿形底座6之间的位置；当固定装置为实施例4中的结构时，此时的固定片13贴合被测齿轮7的花键，将固定塞14圆台较小一端朝向齿形底座6插入被测齿轮7的花键中，直至固定塞14圆台较小一端与固定片13接触，使得固定片13张开，从而卡紧被测齿轮7和齿形底座6之间的位置。后通过旋转丝杆轴1，使滑板11滑动到接触限位结构4的位置处，限位结构4发出信号，使滑板11停止滑动，滑板11并被限制在滑轨的特定位置处，同时信号也使安装平面跳动测头5和轴径跳动测头8伸出，伸出后分别与被测齿轮7的安装平面和轴径接触。旋转转台10，转台10带动被测齿轮7旋转，旋转至少1周以上，旋转过程中，通过安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8测量被测齿轮7的安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量，接着可以通过现有的内置转换器将安装平面的轴向移动量和/或轴径径向移动量转化为安装平面跳动和/或轴径跳动；测量完成后，安装平面跳动测头5和/或轴径跳动测头8缩回，将滑板11滑离限位结构4，取下被测齿轮7换上另一个被测齿轮7即可开始重复测量。
44.以上的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形、变型、修改、替换，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。