专利名称：钟形壳球道(球面)直径检具的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于测量球面内径的检具，尤其是用于测量钟形壳球道(球面)直径的检具。
背景技术：
钟形壳是球笼式万向节的一个重要零件，其球道(球面)的直径尺寸精度要求高，测量 难度大，目前，测量钟形壳球道(球面)直径可使用先进的三坐标测量仪，三坐标测量仪可 对被测零件进行三维尺寸的测量，具有测量精度高、数据自动处理等优点。但由于其结构复 杂、价格极高， 一般中小企业无法购置，而且其测量过程比较繁琐，难以在生产现场推广使 用。普通的测量方法可采用一组钢球测头配内径测量表和校对件进行测量，测量时由于人为 因素容易产生误差，而且测量速度慢，在线检测或较高频率检测时很不方便。
中国专利文献公开的一种双臂分离式三坐标划线测量机(申请号92242005. X)，主要 包括工作台、导轨、滑板立柱、立柱滑板、悬臂、悬臂滑板等部件，其结构采用双臂可分离 的滑板结构，每个单臂可单独工作或同时工作，采集的数据由计算机自动处理，并可打印和 绘出图形，但其同样存在结构复査、成本高、使用受限制等缺点。

实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术所存在的设备成本高，不利于生产现场的在线检测和高 频率检测的缺点，提供一种成本低、精度高、无需计算、方便快捷的钟形壳球道(球面)直 径检具。
本实用新型通过下述技术方案予以实现它包括底座、设置在底座上面的工件座、设置 在工件座上面的校对件、设置在工件座一侧与底座固定连接的测量支架以及设置在测量支架 上部与其转动连接的转动块，校对件具有与标准的钟形壳一致的形状和尺寸，工件座与底座 转动连接，在转动块一端还竖直设有固定测量杆和活动测量杆，两个测量杆朝下的头部均设 有与钟形壳球道适配的球形测量头，两个球形测量头与校对件上对称排列的一组球道(球面 )相贴合，两个球形测量头的球心与校对件的球道(球面)中心位于同一水平面内，并且固 定测量杆与转动块固定连接，活动测量杆与固定测量杆摆动连接，所述的固定测量杆上还设 有用于测量活动测量杆摆动量的千分表。本检具是通过比较法来完成测量的，测量时，先记录千分表显示的由校对件产生的活动测量杆初始摆动值，因转动块与测量支架转动连接，旋 转转动块，则活动测量杆和固定测量杆随其一起旋转，从而可方便地将校对件从工件座上面 移开并放入需测量的钟形壳，当活动测量杆和固定测量杆重新转回初始位置，两个与钟形壳 球道适配的球形测量头即滑入钟形壳球道(球面)内与其贴合，并且与球道(球面)中心自 动对中，此时，与固定测量杆转动连接的活动测量杆便会摆动一个角度，千分表即可显示其 对应的摆动值，将其与前面记录的初始摆动值进行比对，即可得到摆动量的偏差值，再通过 计算可得到球道(球面)直径的偏差值，为方便计算，实际测量时先转动千分表表盘，将初 始摆动值设为零位，则测量钟形壳时千分表显示的数值即为其摆动量的偏差值，因为工件座 与底座是转动连接，只需转动工件座，则放置在其上面的钟形壳一起同轴转动，从而可对钟 形壳的其它球道或球面的不同位置直径进行测量。由于两个球形测量头球心与球道(球面) 中心位于同一水平高度，所以，两个球形测量头球心连线与球道(球面)的直径重合，活动 测量杆球形测量头产生的微小摆动值即为球道(球面)直径的偏差值，从而方便将千分表显 示的活动测量杆摆动量偏差值与球道(球面)直径偏差值之间的转换计算，进而保证其测量 精度。
作为优选，所述的活动测量杆摆动中心线是一条水平线，活动测量杆尾部设有接触柱， 水平设置的千分表通过千分表固定套和千分表紧固螺钉轴向可移动套接在固定测量杆尾部， 千分表表头与接触柱抵压配合。接触柱因表面硬度很高，可减小千分表头对活动测量杆的磨 损，提高测量精度和检具的使用寿命，由于千分表与固定测量杆时可移动套接，方便千分表 固定位置的调整，使其可较容易地调零。
作为优选，通过活动测量杆摆动中心线的水平面到千分表表头和接触柱的切点的距离等 于该水平面到活动测量杆上的球形测量头和校对件球道(球面)的切点的距离，通过活动测 量杆摆动中心线的垂直面到上述两个切点的距离相等。由于上述两个切点与活动测量杆摆动 中心线在水平、垂直两个方向的距离均相等，由几何相似原理可知，测量时千分表显示数值 的变化量即为活动测量杆球形测量头摆动量的变化值，而上述摆动量的变化值等于球道(球 面)直径的偏差值，所以千分表显示数值的变化量即为钟形壳球道(球面)直径的误差值， 从而避免了繁琐的计算，使测量过程快速简便。
作为优选，所述转动块的转动轴线是一条水平线，转动块在垂直方向的可转动角度为 90度 180度。转动块转动一定角度后，钟形壳可方便地放置和取出，转动角度大于90度， 可保证转动块在转动后能停留在该位置。
作为优选，在固定测量杆上靠近头部处设有与其抵压配合的压簧，压簧另一端与活动测量杆抵压配合。设置在固定测量杆与活动测量杆之间的压簧，可保证二者的球形测量头在测 量时能贴紧钟形壳球道(球面)，避免测量误差。
因此，本实用新型具有如下有益效果(1)测量条件的一致性好，人为影响因素小， 检测精度高，误差小。(2)测量数据无需计算，测量速度快，能适应在线检测和高频率检 测，大大减轻检验人员的工作强度。(3)成本低，实用性强，适合中小企业使用。


图l是本实用新型的主视图，图中双向箭头表示转动块的转动方向； 图2是本实用新型的侧视图3是本实用新型的俯视图。 图4是校对件的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述。 实施例l:
如图l、图2、图3所示的实施例中，本实用新型的钟形壳球道(球面)直径检具设有底 座l，作为优选，底座l包括底板l-l、设置在底板l-l上面与其固定连接的支架l-2以及设置 在支架l-2上面的平面轴承l-3，在平面轴承l-3上面设置用于放置校对件9的工件座2，借助 于平面轴承l-3，工件座2可在水平方向做任意角度的旋转，工件座2上面放置校对件9，校对 件9与标准钟形壳的形状及尺寸相同，工件座2旁侧设置与底板1-1固定连接的测量支架3，测 量支架3上部设置转动块12。作为优选，转动块12用轴心线为水平线的转动轴机构11与测量 支架3转动连接，转动块12在垂直方向可转动角度为110度，在转动块12和测量支架3上分别 设置限位柱5，以保证转动块准确定位，在转动块12上远离转动轴机构11的一端竖直设置固 定测量杆18和活动测量杆19，转动块12上还设置与其固定连接的手柄10，以方便转动块12的 转动，固定测量杆18与转动块12固定连接，活动测量杆19用水平设置的销钉20摆动连接于固 定测量杆18旁侧，活动测量杆19与固定测量杆18朝下的头部均设置与钟形壳球道适配的球形 测量头22，两个球形测量头22位于校对件9的空腔内，并与一组对称的球道(球面)贴合， 作为优选，两个球形测量头22的球心与校对件9的球道(球面)中心位于同一水平面内。在 活动测量杆19尾部设置接触柱17，在固定测量杆18尾部设置用于测量活动测量杆19摆动量的 千分表7，千分表测量杆7-l水平设置并通过千分表固定套15和千分表紧固螺钉16与固定测量杆18可移动套接，通过松动千分表紧固螺钉16，调整千分表7的位置，再拧紧紧固螺钉16， 可确保千分表表头7-2与接触柱的抵押配合。作为优选，通过活动测量杆19摆动中心线的水 平面到千分表表头7-2和接触柱17的切点的距离等于该水平面到活动测量杆19上的球形测量 头22和校对件9球道(球面)的切点的距离，通过活动测量杆19摆动中心线的垂直面到上述 两个切点的距离相等，由几何相似原理可知，此时千分表表头7-2的切点位移值等于活动测 量杆19的球形测量头22切点的位移值，而千分表表头7-2的切点位移值即为千分表7的读数变 化值，活动测量杆19的球形测量头22切点的位移值，即为钟形壳相对于校对件的球道(球面 )直径的偏差值，所以，千分表7的读数变化值就是钟形壳球道(球面)直径与标准尺寸的 偏差值。另外，在活动测量杆19和固定测量杆18之间靠近头部附近设置一个压簧21，压簧 21产生的压力使两个球形测量头产生向外的张力，确保其贴紧球道(球面)。
测量钟形壳球道直径时，需先对本实用新型的检具调零由于校对件9具有标准钟形壳 的球道形状和尺寸，此时因千分表表头7-2与接触柱17抵压配合，千分表显示的数值即为标 准的钟形壳球道所产生的活动测量杆摆动量，为方便与待检的钟形壳球道比较，转动千分表 7的表盘，使指针指向表盘的零位，调零程序结束。然后，握住手柄IO，将转动块12旋转 110度，使活动测量杆19和固定测量杆18随转动块12—起转到工件座8旁侧上方位置，将校对 件9从工件座2上移开，然后将待检的钟形壳放入工件座2内，再将转动块12转回初始位置， 活动测量杆19和固定测量杆18上的两个球形测量头22会滑入钟形壳球道内，活动测量杆19会 有一个微小角度的摆动，此时千分表7显示的数值即为该钟形壳球道直径与标准直径的偏差 值，从而可立即求出其直径并判断出该直径是否合格，重新旋转转动块12，使两个球形测量 头22离开所测钟形壳球道，此时用手转动工件座2，即可测量其它球道的直径，在完成所有 球道的测量后，将转动块12旋转110度并取出钟形壳即完成测量。
对钟形壳球面直径的测量，其方法与上述钟形壳球道直径的测量方法相类似，先将两个 球形测量头22与校对件9内的球面贴合，然后将千分表7调零，参照上述测量球道直径的方法 ，即可完成球面直径的检测，用手转动工件座2，可测量球面不同位置的直径，以确保检测 的准确性。
实施例2:
本实用新型的钟形壳球道(球面)直径检具，在前述实施例l的结构基础上再增加一个 校对件9，两个校对件9的形状与钟形壳相同，其球道(球面)直径分别取允许尺寸的上、下 极限值。测量时，参照实施例1分别将两个校对件9放入工件座2内，此时，千分表7分别显示 上、下极限尺寸的球道(球面)直径对应的活动测量杆19的摆动值，当被检测的钟形壳球道(球面)产生的摆动值在上述两个摆动值之间时即可判为合格，否则为不合格。此实施例不 给出球道(球面)直径的具体数值，只是作出合格与否的判断，可适用于在线快速检测。 如需对不同规格的钟形壳进行测量，只需更换相应的球形测量头22和工件座2即可。
权利要求1.一种钟形壳球道(球面)直径检具，其特征是，它包括底座(1)、设置在底座(1)上面的工件座(2)、设置在工件座(2)上面的校对件(9)、设置在工件座(2)一侧与底座(1)固定连接的测量支架(3)以及设置在测量支架(3)上部与其转动连接的转动块(12)，校对件(9)具有与标准的钟形壳一致的形状和尺寸，工件座(2)与底座(1)转动连接，在转动块(12)一端还竖直设有固定测量杆(18)和活动测量杆(19)，两个测量杆朝下的头部均设有与钟形壳球道适配的球形测量头(22)，两个球形测量头(22)与校对件上对称排列的一组球道(球面)相贴合，两个球形测量头(22)的球心与校对件(9)的球道(球面)中心位于同一水平面内，并且固定测量杆(18)与转动块(12)固定连接，活动测量杆(19)与固定测量杆(18)摆动连接，所述的固定测量杆(18)上还设有用于测量活动测量杆(19)摆动量的千分表(7)。
2.根据权利要求l所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征是， 所述的活动测量杆(19)摆动中心线是一条水平线，活动测量杆(19)尾部设有接触柱(17 )，水平设置的千分表(7)通过千分表固定套(15)和千分表紧固螺钉(16)轴向可移动 套接在固定测量杆(18)尾部，千分表表头(7-2)与接触柱(17)抵压配合。
3.根据权利要求1或2所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征 是，通过活动测量杆(19)摆动中心线的水平面到千分表表头(7-2)和接触柱(17)的切 点的距离等于该水平面到活动测量杆(19)上的球形测量头(22)和校对件(9)球道(球 面)的切点的距离，通过活动测量杆(19)摆动中心线的垂直面到上述两个切点的距离相等
4.根据权利要求1或2所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征 是，所述转动块(12)的转动轴线是一条水平线，转动块(12)在垂直方向的可转动角度为 90度 180度。
5.根据权利要求3所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征是， 所述转动块(12)的转动轴线是一条水平线，转动块(12)在垂直方向的可转动角度为90度 180度。
6.根据权利要求1或2或5所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特 征是，在固定测量杆(18)上靠近头部处设有与其抵压配合的压簧(21)，压簧(21)另一 端与活动测量杆(19)抵压配合。
7.根据权利要求3所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征是， 在固定测量杆(18)上靠近头部处设有与其抵压配合的压簧(21)，压簧(21)另一端与活 动测量杆(19)抵压配合。
8.根据权利要求4所述的钟形壳球道(球面)直径检具，其特征是， 在固定测量杆(18)上靠近头部处设有与其抵压配合的压簧(21)，压簧(21)另一端与活 动测量杆(19)抵压配合。
专利摘要本实用新型公开了一种钟形壳球道(球面)直径检具，旨在提供一种测量精度高、方便快捷、制造成本低、能适应在线检测的钟形壳球道(球面)直径检具。它包括底座、设置在底座上面的工件座以及校对件、设置在工件座一侧与底座固定连接的测量支架以及设置在测量支架上部与其转动连接的转动块，工件座与底座转动连接，在转动块一端还竖直设有固定测量杆和活动测量杆，两个测量杆朝下的头部均设有与钟形壳球道适配的球形测量头，固定测量杆与转动块固定连接，活动测量杆与固定测量杆摆动连接，所述的固定测量杆上还设有用于测量活动测量杆摆动量的千分表。本实用新型适用于中小企业对钟形壳球道(球面)直径的在线和高频率检测。
文档编号G01B5/08GK201378038SQ20092030193
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者廖春晖 申请人:万向钱潮股份有限公司;万向集团公司