[发明专利]圆弧半径测量尺

说明书

技术领域

本发明是一种测量圆弧或圆的内半径和外半径的量具。

背景技术

在机械制造、模具加工等工业生产领域中，经常会碰到工件非整圆或整圆的内半径和外半径的测量问题，目前，我们已有的测量方法是：

(1)用圆弧样板(半径规)测量，这种方法受圆弧样板数量的限制，大部分圆弧都找不到与其对应的圆弧样板，无法实现无极测量。

(2)用普通卡尺测量，通过测量直径得到半径，如果被测量圆弧的圆心角小于180°，则不能得到圆弧的半径。如果通过控制弧高的方法，测量圆弧的弦长，则需通过数字计算才能得到圆弧的半径。

(3)通过将普通卡尺的两外量爪相互平行的测量面，改变为某一夹角状态，就可以测量出圆弧圆心角小于180°的圆弧的外半径，但是这种方法不能测量圆弧的内半径。

(4)用光学仪器测量，测量前需要装夹和找正，测量后还要通过数学计算求解半径，对测量者技术要求高，操作过程繁琐，仪器价值高、投资大。

(5)工具显微镜测量法、三坐标测量机测量法原理简单，操作量少，是目前常用的测量方法，但仍然存在仪器价值高、投资大等问题。

发明内容

为了克服现有的用圆弧样板(半径规)测量圆弧半径无法实现无极测量，用普通卡尺测量圆弧半径不能测量圆弧圆心角小于180°的圆弧，用光学仪器测量圆弧半径对测量者技术要求高，操作过程繁琐，仪器价值高、投资大等问题的不足，本发明提供一种圆弧半径测量尺，该测量尺既可以实现无极测量，也可以测量圆弧圆心角小于180°圆弧的内半径和外半径，同时对测量者的技术要求低，操作过程简单，易于携带，成本低、投资小。

圆弧半径测量尺由主尺、两个相同的中垂导槽摇杆、三个相同的可伸缩圆柱触头和附在主尺上能沿主尺滑动的游标四部分构成，其中中垂导槽摇杆上的导槽处于摇杆的垂直平分线上。主尺的一端与两个相同的摇杆的端部以转动副连接，并在转动副处装有扭簧，主尺上有可沿主尺滑动的游标，游标与两摇杆垂直平分线上的导槽在同一位置形成移动副，当用手推动游标时，在导槽的作用下，摇杆便可沿主尺相对主尺转动，三个相同的圆柱触头分别与主尺的端部、两摇杆未与主尺形成转动副的端部固定连接。根据公理——不在同一直线上的三个点可唯一确定一个圆，且该圆的圆心在任意两点连线的垂直平分线的交点上，三个圆柱触头在同一平面上的三个圆心可唯一确定一个圆，且该圆的圆心就在两摇杆垂直平分线上的导槽中心线的交点处。于是我们进一步得到任意与这三个圆柱触头同时外切或内切的的圆弧的圆心也必在摇杆两导槽中心线的交点上。在我们测量任意圆弧半径时，我们只要通过滑动游标使三个圆柱触头同时与圆弧面内切或外切，通过在主尺两边分别刻上不同的刻度，我们就可以测量该圆弧面的内半径和外半经，从而达到无极测量圆弧圆心角小于180°圆弧的内半径和外半径的目的。

本发明的有益效果是，实现无极测量圆弧圆心角小于180°圆弧的内半径或外半径，测量精度高，同时对测量者的技术要求低，操作过程简单，易于携带，成本低、投资小。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是圆弧半径测量尺测量圆弧内、外半径的结构原理图。

图中1.主尺，2.中垂导槽摇杆，3.圆柱触头，4.内圆弧面，5.外圆弧面。

图2是圆弧半径测量尺三维机构图的一个实施例。

图中1.主尺，2.摇杆，3.圆柱触头，4.手持触头，5.扭簧，6.导槽，7.游标，8.内圆弧半径测量刻度，9.外圆弧半径测量刻度。

图3是圆弧半径测量尺测量圆心角小于180°圆弧内半径的一个实施例。

图4是圆弧半径测量尺测量圆心角小于180°圆弧外半径的一个实施例。

具体实施方式

参见附图1，设圆柱触头(3)的半径为R＝b，中垂导槽摇杆(2)的长度为2c，主尺(1)与中垂导槽摇杆(2)的夹角为a，两中垂导槽摇杆(2)垂直平分线的交点到同平面圆柱触头圆心的距离为L，被测圆弧圆心角为θ，则：