CN102288096A - 轴偏角测量装置 - Google Patents

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佘定君
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Abstract

本发明提供了一种轴偏角测量装置，包括：固定轴转接座(1)和可调轴转接座(2)，被测轴(3)的两端分别与上述固定轴转接座(1)的一端和上述可调轴转接座(2)的一端相连接，其中，在被测轴(3)的两端分别安装第一计量百分表(4)和第二计量百分表(5)。本发明通过使用两块百分表测量连接轴偏角，并通过两块百分表的测量值判断可调轴转接座的移动方向，简单易行，对于测量并设置轴偏角来说，具有省时省力的效果。

Description

轴偏角测量装置
技术领域
本发明涉及机械测量技术领域，特别地，涉及一种轴偏角测量装置。
背景技术
通常直升机尾传动轴、动力传动轴进行结构强度试验时有设置并测量连接轴偏角的要求，其目的是模拟由于***受载、机身变形和安装误差等引起的连接角度偏差，通过运转试验测得轴的结构强度。存在连接角度偏差时，轴每旋转一圈便产生附加的一次应力循环。
相关技术中有以下模拟连接角度偏差的实现方案：
图1中，通过沿垂直轴线方向平移可调轴转接座2′，使其相对固定轴转接座1′轴线移动距离为Y，根据被测轴3′的长度L，可知此时的连接轴偏角α满足关系式Tanα＝Y/L。从而，通常根据试验要求中规定的连接轴偏角α和已知的轴长度L，计算出可调轴转接座2′需要平移的距离Y。在移动可调轴转接座2′前，需要先调节好图1中可调轴转接座2′和固定轴转接座1′之间的轴线同轴度，然后再将可调轴转接座2′按图1所示方向紧靠移动导向件7′平移距离Y，即可得到满足要求的连接轴偏角。
然而相关技术中存在以下问题：
1)每次被测轴安装调节轴偏角前，需要重新调节好可调轴转接座和固定轴转接座之间的轴线同轴度，费时、费力；
2)动力传动轴长度一般为600mm左右，尾传动轴的长度在1700mm～3100mm左右，可调轴转接座需要平移的距离长，例如1700mm～3100mm长的尾传动轴要求连接轴偏角为0.75°时，需要平移的距离为Y＝22.3mm～40.6mm，偏角越大，轴越长，平移距离越长。为此要求图1中的移动导向件要长，且其安装时相对轴转接座轴线要垂直，否则移动距离越长，误差越大；
3)两轴转接座之间距离长，需要配置专用激光对中仪来调心，成本高；以及
4)可调轴转接座需要设计、加工导向配合面及平移距离测量面，加工精度要求严，成本高。
为了解决上述问题，需要对现有的上述技术方案进行改进，以使得轴偏角的测量工程简单易行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轴偏角测量装置，以解决相关技术中测量并设置轴偏角时精度差且费时的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种轴偏角测量装置，包括：固定轴转接座和可调轴转接座，被测轴的两端分别与上述固定轴转接座的一端和上述可调轴转接座的一端相连接，其中，在被测轴的两端分别安装第一计量百分表和第二计量百分表。
进一步地，被测轴的两端设置有第一法兰和第二法兰，被测轴通过该第一法兰和第二法兰分别与固定轴转接座一端的法兰和可调轴转接座一端的法兰相连接。
进一步地，被测轴的第一法兰和第二法兰通过柔性连轴器分别与固定轴转接座一端的法兰和可调轴转接座一端的法兰相连接。
进一步地，可调轴转接座具有矩形底面，其矩形底面具有四端点：：第一端点、第二端点、第三端点以及第四端点。
进一步地，第一计量百分表的第一安装固定架设置在固定轴转接座的转轴上，该第一计量百分表的第一测量杆设置在被测轴靠近第一法兰的一侧，第一法兰和固定轴转接座一端的法兰位于该第一安装固定架和该第一测量杆之间。
进一步地，第二计量百分表的第二安装固定架设置在可调轴转接座的转轴上，该第二计量百分表的第二测量杆设置在被测轴靠近第二法兰的一侧，第二法兰和可调轴转接座一端的法兰位于该第二安装固定架和该第二测量杆之间。
本发明通过使用两块百分表测量连接轴偏角，并通过两块百分表的测量值判断可调轴转接座的移动方向，简单易行，对于测量并设置轴偏角来说，具有省时省力的效果。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是相关技术中的轴偏角测量装置俯视结构示意图；
图2是本发明优选实施例的轴偏角测量装置俯视结构示意图；以及
图3是利用根据本发明的轴偏角测量装置测量连接轴偏角大小的方法示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图2，根据本发明的轴偏角测量装置包括：固定轴转接座1和可调轴转接座2，被测轴3的两端分别与所述固定轴转接座1的一端和所述可调轴转接座2的一端相连接，其中，在被测轴3的两端分别安装第一计量百分表4和第二计量百分表5。
优选地，上述被测轴3的两端设置有第一法兰32和第二法兰34，上述被测轴3通过上述第一法兰32和第二法兰34分别与上述固定轴转接座1一端的第三法兰12和上述可调轴转接座2一端的第四法兰22相连接。
优选地，上述被测轴3的第一法兰32和第二法兰34通过柔性连轴器6分别与上述第三法兰12和第四法兰22相连接。该连轴器是由数片0.2mm厚的不锈钢片叠加在一起做成的，也叫叠片连轴器，通过柔性连轴器的变形实现两个具有连接轴偏角刚性件之间的过渡连接。
优选地，上述可调轴转接座2具有矩形底面，其矩形底面具有四端点：第一端点23、第二端点24、第三端点25以及第四端点26。上述结构具有以下优点：在进行测量时，根据百分表的读数，通过推移上述四个端点来调节可调轴转接座的位置，便于操作，准确且需时短。
优选地，上述第一计量百分表4的第一安装固定架42设置在上述固定轴转接座1的转轴上，上述第一计量百分表4的第一测量杆44设置在上述被测轴3靠近第一法兰32的一侧，上述第一法兰32和上述第三法兰12位于上述第一安装固定架42和上述第一测量杆44之间。上述计量百分表的安装结构只是本发明的一种优选结构，根据需要还可对其进行变更或调整。
优选地，上述第二计量百分表5的第二安装固定架52设置在上述可调轴转接座2的转轴上，上述第二计量百分表5的第二测量杆54设置在上述被测轴3靠近第二法兰34的一侧，上述第二法兰34和上述第四法兰22位于上述第二安装固定架52和上述第二测量杆54之间。上述计量百分表的安装结构只是本发明的一种优选结构，根据需要还可对其进行变更或调整。
图3是利用根据本发明的轴偏角测量装置测量连接轴偏角大小的方法示意图。本发明根据两连接件轴线存在轴偏角时同步旋转后形成的几何关系，在被测轴两端分别各安装一块计量百分表，通过两块百分表(4和5)的读数，分析判读可调轴转接座2应有的正确移动方向，当移动可调轴转接座2使两块百分表4、5均能达到正确读数时，即表明连接轴偏角达到了试验技术要求规定的连接轴偏角。
图中R通过外径千分尺、油标卡尺进行测量，偏角测量方法是在K位置处将百分表读数置零，再手动将可调轴转接座2法兰盘22和被测轴3同步旋转180°位置(即J位置)，百分表5读数为X，此时，连接轴偏角α有关系式α＝arcsin(X/2R)。由此关系式经计算可得出当试验要求中规定的连接轴偏角为α时对应的百分表应有的对应X值。
调节连接轴偏角时，根据被测轴两端百分表4和5的读数关系，可以判断出：a)应在23、24端推移可调轴转接座还是在25、26端推移；b)是23、24(或25、26)端同步推移还是单独在23(或24、25、26)端推移可调轴转接座2；c)当被测轴两端百分表4和5的读数同时达到应有的正确读数X时，表明连接轴偏角达到了试验技术要求规定的连接轴偏角。
本发明有益效果具体阐述如下：
1)每次被测轴安装调节轴偏角前，不需要重新调节可调轴转接座和固定轴转接座之间的轴线同轴度，省时、省力；
2)在不配置移动导向件的情况下，也能够实现本发明，不存在因移动导向件安装位置存在误差带来的实际连接偏角误差，但在本发明中移动导向件可作为可选结构采用；
3)使用两块百分表测量轴偏角，无需配置专用激光对中仪来预先调心，成本低；以及
4)可调轴转接座无需专门设置导向配合面及平移距离测量面，简化了工艺。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轴偏角测量装置，包括：固定轴转接座(1)和可调轴转接座(2)，被测轴(3)的两端分别与所述固定轴转接座(1)的一端和所述可调轴转接座(2)的一端相连接，其特征在于，在被测轴(3)的两端分别安装第一计量百分表(4)和第二计量百分表(5)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被测轴(3)的两端设置有第一法兰(32)和第二法兰(34)，所述被测轴(3)通过所述第一法兰(32)和第二法兰(34)分别与所述固定轴转接座(1)一端的第三法兰(12)和所述可调轴转接座(2)一端的第四法兰(22)相连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述被测轴(3)的第一法兰(32)和第二法兰(34)通过柔性连轴器(6)分别与所述第三法兰(12)和第四法兰(22)相连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，所述可调轴转接座(2)具有矩形底面，其矩形底面具有四端点：第一端点(23)、第二端点(24)、第三端点(25)以及第四端点(26)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一计量百分表(4)的第一安装固定架(42)设置在所述固定轴转接座(1)的转轴上，所述第一计量百分表(4)的第一测量杆(44)设置在所述被测轴(3)靠近第一法兰(32)的一侧，所述第一法兰(32)和所述第三法兰(12)位于所述第一安装固定架(42)和所述第一测量杆(44)之间。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二计量百分表(5)的第二安装固定架(52)设置在所述可调轴转接座(2)的转轴上，所述第二计量百分表(5)的第二测量杆(54)设置在所述被测轴(3)靠近第二法兰(34)的一侧，所述第二法兰(34)和所述第四法兰(22)位于所述第二安装固定架(52)和所述第二测量杆(54)之间。
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