[发明专利]一种用于测量外星轮球道直径的量具及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种量具，特别是涉及一种用于测量外星轮球道直径的量具及测量方法。

背景技术

外星轮是轿车等速传动轴固定节的一个非常重要的零件，其球道直径的尺寸精度要求高，尺寸公差仅为0.04，且直接关系到外星轮球道中的内钢球与球道的粘合状况，继而对其使用寿命会产生较大的影响。同时，在车间生产现场，对于圆心角小于180°的圆弧直径测量一直是个难点，特别是对于轿车等速传动轴零件外星轮球道直径来说，由于其公差仅为0.04，且其球道是非完整圆、圆心角也小于180°，测量更是难上加难。

大家知道，在车间生产现场及现实生活中会遇到很多圆弧半径、直径测量的问题。如果是针对整圆弧或者是圆心角超过180°的圆弧的测量，会有很多实用的测量方法和通用量具能完成测量。但针对圆心角小于180°的圆弧半径、直径的测量，相对于这些常用的测量方法来说就要困难、复杂得多，因其没有通用的测量器具可直接使用。在现场实际运用中，对于圆心角小于180°的圆弧半径测量大多数都采用比对法，即做一个标准弧形样板与被测物体进行比较，从而判断被测物体大于或小于标准弧度。该对比法的优点是：方便、快捷；缺点是：无法测出被测物体的圆弧半径、直径的确定值，更谈不上测量精度。现有技术中要确定被测物体的半径、直径值，往往会采用划线法(即作图法)，并运用平面几何、解析几何、三角函数等知识可以间接得到。如需要得到更精确的数据，并具备相应的测量条件，可以选择在机床或在相应的设备上进行测量。

现有技术中有以下几种方法来解决外星轮球道直径的测量：

一、采用极限钢球测量

这是目前常用的检测方法是：将一大(尺寸为被测球道直径的上限)、一小(尺寸为被测球道直径的下限)的两个钢球放在球道内进行目测，并根据观察到的钢球与球道内表面的贴合状况，必要时在测量钢球外表面涂上红丹粉来帮助判断，从而做出合格与否的判断。此方法虽然简便，但易误判，且准确性低，可操作性较差。因此，在线检测或在测量频次要求较高的场合是不合适的。

二、使用三坐标测量

三坐标测量仪对球道直径的测量是比较容易实现的，并具有测量精度高、可自动进行数据处理、分析等优点，但由于其有价格昂贵、结构复杂、占地面积大、测量过程较繁琐、缓慢的缺点，难以在生产现场得到普及、推广使用。

三、使用专用量具

至今为止，国、内外也有个别案例，专门设计测量外星轮球道直径的纯机械式的量具，采用相对(比较)测量法，使用最小、最大球道直径的工件作为标定件，在千分表上划出合格范围，但显示的读数仍非被测工件的实际值。

上述这些对于圆心角小于180°的圆弧半径、直径测量方法存在：效率低，并且操作繁琐、操作不方便、容易误判；准确度与操作者的操作水平、熟练程度关系极大，故测量误差较大、且不能读取实际数值等种种测量缺点。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于测量外星轮球道直径的量具，该用于测量外星轮球道直径的量具能测出外星轮的球道直径。

为实现上述目的，本发明提供一种用于测量外星轮球道直径的量具，包括测量台、安装在测量台上的定位座、及安装在定位座中的传感器，所述定位座上设有前定位部和后定位部，所述传感器具有测头，所述测头在前后方向上位于前定位部和后定位部的中间，且所述前定位部和后定位部在左右方向上与测头的距离相等，所述前定位部、后定位部、及测头均用于与外星轮的球道的内壁相接触，所述测头能相对于定位座沿左右方向移动，且所述传感器能测出测头沿左右方向上的位移量。

进一步地，所述定位座的中部设有沿左右方向延伸的导向孔，所述传感器安装在导向孔中。

进一步地，所述测头位于传感器的左端，所述传感器的右端与测杆相抵靠，所述测杆与弹性体相连接，且所述弹性体安装在测量台上。

进一步地，所述测杆沿上下方向延伸，所述测杆的上端与传感器的右端相抵靠，所述测杆的下端与弹性体固接。

进一步地，所述定位座通过固定座安装在测量台上，所述固定座包括沿上下方向延伸的连接部和沿左右方向延伸的固定部，所述连接部的上端与定位座固接，所述连接部的下端与固定部固接，所述固定部与测量台固接。

进一步地，所述测量台包括沿上下方向延伸的立柱、及与立柱的上端固接的支撑板，所述定位座安装在支撑板上。

进一步地，所述支撑板的上表面设有定位平面，所述定位平面用于与外星轮的下端面相接触。