CN109059720B - 一种汽车齿轴跳动检具及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车齿轴跳动检具，包括固定安装的竖向中心轴和中心固定齿轮，所述中心固定齿轮同轴心一体化设置在所述中心轴顶部；所述中心固定齿轮的周向外壁上设置有一圈环槽；所述环槽内呈圆周阵列分布有若干标准齿体；本发明的结构简单，啮合跳动值检测方便，将啮合跳动值转化成环规的圆跳动，检测精度高，环规的外圈的圆度公差等级可达1T1～1T2，因此述环规的外圈光面为理想圆度光面，因此第一侧头在环规的外圈上的跳动值即为齿轮与标准齿体做紧密啮合运动时的跳动值S，将齿轮的啮合跳动转化成圆跳动，进而保证精度的同时更利于测量；而且本装置装卸方便，并且本装置还可以有效检测该齿轴的圆跳动，更加综合的得出齿轴的精度情况。
Description
技术领域
本发明属于汽车零部件检具领域，尤其涉及一种汽车齿轴跳动检具及其检测方法。
背景技术
齿轴是汽车内的主要传动部件，齿轮与齿轮在做相互啮合的过程会不可避免的产生跳动现象，若该径向跳动误差过大会容易造成较大噪音，抖动，进而影响设备整体的稳定性，因此需要一种专门的检具来检测齿轮与齿轮在啮合过程中的跳动量。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能检测齿轮啮合跳动的一种汽车齿轴跳动检具及其检测方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明的一种汽车齿轴跳动检具，包括固定安装的竖向中心轴和中心固定齿轮，所述中心固定齿轮同轴心一体化设置在所述中心轴顶部；所述中心固定齿轮的周向外壁上设置有一圈环槽；所述环槽内呈圆周阵列分布有若干标准齿体；
所述中心轴外侧通过第一轴承转动设置有中心旋转座，还包括与中心旋转座随动旋转的行星座，所述行星座上设置有竖向轴孔；
还包括待测齿轴，所述待测齿轴包括待测齿轮，所述待测齿轮的上下端分别一体化连接有同轴心的上轴和下轴；所述待测齿轴的下轴下端通过第二轴承可拆卸转动套接在所述轴孔内，且所述待测齿轴的待测齿轮与所述中心固定齿轮上的标准齿体相互啮合连接；
所述中心固定齿轮的上侧同轴心固定设置有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上固定连接有横向臂座，所述横向臂座的末端垂直连接有驱动臂，所述上轴的顶端高出所述驱动臂的高度，所述驱动臂能随输出轴旋转至切向接触所述上轴的轴壁，并且驱动臂能推动上轴做同步运动；所述驱动臂上还固定设置有第二电子百分表，所述第二电子百分表的第二测量杆水平姿态设置；驱动臂切向接触所述上轴的轴壁时，第二测量杆的轴线延伸线与所述上轴和输出轴的轴线均相交，且第二测量杆末端的第二测头持续接触所述上轴的轴壁。
进一步的，所述中心旋转座的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱筒，四根所述导柱筒呈矩形阵列分布；所述行星座的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱，且四根所述导柱的末端分别活动伸入四根所述导柱筒的筒内；所述中心旋转座上固定安装有直线电机；所述直线电机的伸缩推杆的末端设置有弹簧座；所述直线电机的伸缩推杆的推杆方向与各所述导柱筒平行；还包括传力弹簧，所述传力弹簧同轴心设置在所述弹簧座与所述行星座之间，且所述传力弹簧的两端分别固定连接弹簧座和行星座。
进一步的，所述伸缩推杆的轴线与轴孔和中心轴的轴线均相交；所述第一测量杆的轴线延伸线经过所述环规的圆心，所述伸缩推杆位于四根导柱筒所围合的中心部位；所述环槽的上下侧分别为上环槽边和下环槽边。
进一步的，还包括水平的盘形底座，所述盘形底座上同轴心设置有柱体，所述柱体的上端同轴心固定连接所述中心轴；所述柱体的外壁同轴心固定套接有外壁为光面的环规；所述行星座的下方通过悬挂柱固定悬挂设置有第一电子百分表；所述第一电子百分表的第一测量杆水平姿态设置，且所述第一测量杆位于所述环规所在高度，所述第一测量杆的末端第一测头接触所述环规的外圈光面。
进一步的，一种汽车齿轴跳动检具的检测方法：
待测齿轴的工装：设轴孔与中心轴之间的中心距为d，中心固定齿轮的外轮廓半径为r，待测齿轮的齿顶圆半径为R；初始状态行星座上还未安装待测齿轴，此时驱动直线电机的伸缩推杆做逐渐伸长的运动，此时行星座在传力弹簧向外的推力作用下开始做逐渐远离中心轴的运动，使d逐渐变大，直至行星座运动到d＞r+R时暂停直线电机，这样使待测齿轴的工装不会产生干涉；此时将待测齿轴的下轴下端套接在第二轴承的内圈中，然后驱动直线电机的伸缩推杆做逐渐缩短的运动，此时行星座和待测齿轮在传力弹簧的拉力作用下开始做逐渐靠近中心轴的运动，直至待测齿轮与环槽内的标准齿体相互啮合，待测齿轮与环槽内的标准齿体完全相互啮合后继续驱动直线电机的伸缩推杆做一段逐渐缩短的运动，使传力弹簧处于被拉伸的状态，然后暂停直线电机，行星座持续受到传力弹簧的回拉弹力，进而维持待测齿轮与环槽内的标准齿体的持续紧密啮合状态；与此同时第一电子百分表的第一测量杆的第一测头也处于持续接触所述环规的外圈光面的状态；此时完成待测齿轴的工装；
啮合跳动测量：启动旋转电机，使驱动臂随输出轴旋转至切向接触所述上轴的轴壁，然后继续驱动旋转电机，使驱动臂推动上轴做同步运动，进而使待测齿轮绕中心固定齿轮做行星旋转，在待测齿轮绕中心固定齿轮做行星旋转的同时待测齿轮与环槽内的标准齿体做紧密的待测齿轮啮合运动；待测齿轮绕中心固定齿轮做行星旋转的过程中第一电子百分表的第一测量杆也实时绕测量环规的外圈旋转，并且第一电子百分表实时记录第一测头在环规的外圈上的跳动值，由于环规的外圈为标准圆，因此第一电子百分表实时记录第一测头在环规的外圈上的跳动值即为待测齿轮与标准齿体做紧密啮合运动时的跳动值S，当该跳动值S大于啮合跳动允许最大值时，判定该待测齿轮不合格；
上下轴圆跳动测量：待测齿轮绕中心固定齿轮做行星旋转的同时第二测量杆末端的第二测头持续接触上轴的轴壁，并且在待测齿轮与环槽内的标准齿体做紧密的齿轮啮合运动的作用下，使上轴也处于持续自转的状态，进而使第二测量杆末端的第二测头实时记录上轴轴壁上的跳动值H，由于上轴的旋转是在有啮合跳动的情形下完成的，因而第二测头实时记录上轴轴壁上的跳动值H是待测齿轮与标准齿体做紧密啮合运动时的跳动值S和上轴轴壁圆度跳动值M的综合作用效果；因此上轴轴壁圆度的实时跳动值M＝H-S。
有益效果：本发明的结构简单，啮合跳动值检测方便，将啮合跳动值转化成环规的圆跳动，检测精度高，环规的外圈的圆度公差等级可达1T1～1T2，因此述环规的外圈光面为理想圆度光面，因此第一测头在环规的外圈上的跳动值即为待测齿轮与标准齿体做紧密啮合运动时的跳动值S，将待测齿轮的啮合跳动转化成圆跳动，进而保证精度的同时更利于测量；而且本装置装卸方便，并且本装置还可以有效检测该齿轴的圆跳动，更加综合的得出齿轴的精度情况。
附图说明
附图1为本发明整体结构第一视图；
附图2为本发明整体结构第二视图；
附图3为本发明整体结构剖视图；
附图4为本发明传动部分局部示意图；
附图5为待测齿轴拆卸示意图；
附图6为待测齿轮与中心固定齿轮分离状态示意图；
附图7为本发明的俯视图结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至7所示的一种汽车齿轴跳动检具，包括固定安装的竖向中心轴9和中心固定齿轮7，所述中心固定齿轮7同轴心一体化设置在所述中心轴9顶部；所述中心固定齿轮7的周向外壁上设置有一圈环槽8；所述环槽8内呈圆周阵列分布有若干标准齿体27；在绝对理想状态下，两个标准齿轮的啮合是没有跳动误差的，而实际工作过程中因为制作误差造成齿轮的啮合跳动，本实施例中环槽8内的标准齿体27为预先制作好的高精度标准齿体，该高精度标准齿体可以看成理想齿体，而待测齿轴的待测齿轮23是被检测的齿轮，因此若被检测的待测齿轮23与标准齿体27相互啮合产生的跳动值即为该被检测的待测齿轮23的啮合跳动误差；
所述中心轴9外侧通过第一轴承1转动设置有中心旋转座10，还包括与中心旋转座10随动旋转的行星座18，所述行星座18上设置有竖向轴孔17；
还包括待测齿轴，所述待测齿轴包括待测齿轮23，所述待测齿轮23的上下端分别一体化连接有同轴心的上轴12和下轴11；所述待测齿轴的下轴11下端通过第二轴承19可拆卸转动套接在所述轴孔17内，且所述待测齿轴的待测齿轮23与所述中心固定齿轮7上的标准齿体27相互啮合连接；
所述中心固定齿轮7的上侧同轴心固定设置有旋转电机6，所述旋转电机6的输出轴24上固定连接有横向臂座16，所述横向臂座16的末端垂直连接有驱动臂15，所述上轴12的顶端高出所述驱动臂15的高度，所述驱动臂15能随输出轴24旋转至切向接触所述上轴12的轴壁，并且驱动臂15能推动上轴12做同步运动；所述驱动臂15上还固定设置有第二电子百分表14，所述第二电子百分表14的第二测量杆13水平姿态设置；驱动臂15切向接触所述上轴12的轴壁时，第二测量杆13的轴线延伸线与所述上轴12和输出轴24的轴线均相交，且第二测量杆13末端的第二测头25持续接触所述上轴12的轴壁。
所述中心旋转座10的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱筒29，四根所述导柱筒29呈矩形阵列分布；所述行星座18的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱28，且四根所述导柱28的末端分别活动伸入四根所述导柱筒29的筒内；所述中心旋转座10上固定安装有直线电机2；所述直线电机2的伸缩推杆3的末端设置有弹簧座4；所述直线电机2的伸缩推杆3的推杆方向与各所述导柱筒29平行；还包括传力弹簧5，所述传力弹簧5同轴心设置在所述弹簧座4与所述行星座18之间，且所述传力弹簧5的两端分别固定连接弹簧座4和行星座18。
所述伸缩推杆3的轴线与轴孔17和中心轴9的轴线均相交；所述第一测量杆33的轴线延伸线经过所述环规20的圆心，所述伸缩推杆3位于四根导柱筒29所围合的中心部位；所述环槽8的上下侧分别为上环槽边31和下环槽边30。
还包括水平的盘形底座22，所述盘形底座22上同轴心设置有柱体32，所述柱体32的上端同轴心固定连接所述中心轴9；所述柱体32的外壁同轴心固定套接有外壁为光面的环规20；所述行星座18的下方通过悬挂柱018固定悬挂设置有第一电子百分表21；所述第一电子百分表21的第一测量杆33水平姿态设置，且所述第一测量杆33位于所述环规20所在高度，所述第一测量杆33的末端第一测头26接触所述环规20的外圈光面；环规的外圈的圆度公差等级可达1T1～1T2，因此述环规20的外圈光面为理想圆度光面，因此第一测头26在环规20的外圈上的跳动值即为待测齿轮23与标准齿体27做紧密啮合运动时的跳动值S，将齿轮的啮合跳动转化成圆跳动，进而保证精度的同时更利于测量。
本方案的齿轴检测方法，过程以及技术进步整理如下：
待测齿轴的工装：设轴孔17与中心轴9之间的中心距为d，中心固定齿轮7的外轮廓半径为r，待测齿轮23的齿顶圆半径为R；初始状态行星座18上还未安装待测齿轴，此时驱动直线电机2的伸缩推杆3做逐渐伸长的运动，此时行星座18在传力弹簧5向外的推力作用下开始做逐渐远离中心轴9的运动，使d逐渐变大，直至行星座18运动到d＞r+R时暂停直线电机2，这样使待测齿轴的工装不会产生干涉；此时将待测齿轴的下轴11下端套接在第二轴承19的内圈中，然后驱动直线电机2的伸缩推杆3做逐渐缩短的运动，此时行星座18和待测齿轮23在传力弹簧5的拉力作用下开始做逐渐靠近中心轴9的运动，直至待测齿轮23与环槽8内的标准齿体27相互啮合，待测齿轮23与环槽8内的标准齿体27完全相互啮合后继续驱动直线电机2的伸缩推杆3做一段逐渐缩短的运动，使传力弹簧5处于被拉伸的状态，然后暂停直线电机2，行星座18持续受到传力弹簧5的回拉弹力，进而维持待测齿轮23与环槽8内的标准齿体27的持续紧密啮合状态；与此同时第一电子百分表21的第一测量杆33的第一测头26也处于持续接触所述环规20的外圈光面的状态；此时完成待测齿轴的工装；
啮合跳动测量：启动旋转电机6，使驱动臂15随输出轴24旋转至切向接触所述上轴12的轴壁，然后继续驱动旋转电机6，使驱动臂15推动上轴12做同步运动，进而使待测齿轮23绕中心固定齿轮7做行星旋转，在待测齿轮23绕中心固定齿轮7做行星旋转的同时待测齿轮23与环槽8内的标准齿体27做紧密的齿轮啮合运动；待测齿轮23绕中心固定齿轮7做行星旋转的过程中第一电子百分表21的第一测量杆33也实时绕测量环规20的外圈旋转，并且第一电子百分表21实时记录第一测头26在环规20的外圈上的跳动值，由于环规20的外圈为标准圆，因此第一电子百分表21实时记录第一测头26在环规20的外圈上的跳动值即为待测齿轮23与标准齿体27做紧密啮合运动时的跳动值S，当该跳动值S大于啮合跳动允许最大值时，判定该待测齿轮23不合格；
上下轴圆跳动测量：待测齿轮23绕中心固定齿轮7做行星旋转的同时第二测量杆13末端的第二测头25持续接触上轴12的轴壁，并且在待测齿轮23与环槽8内的标准齿体27做紧密的齿轮啮合运动的作用下，使上轴12也处于持续自转的状态，进而使第二测量杆13末端的第二测头25实时记录上轴12轴壁上的跳动值H，由于上轴12的旋转是在有啮合跳动的情形下完成的，因而第二测头25实时记录上轴12轴壁上的跳动值H是待测齿轮23与标准齿体27做紧密啮合运动时的跳动值S和上轴12轴壁圆度跳动值M的综合作用效果；因此上轴12轴壁圆度的实时跳动值M＝H-S。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种汽车齿轴跳动检具，其特征在于：包括固定安装的竖向中心轴(9)和中心固定齿轮(7)，所述中心固定齿轮(7)同轴心一体化设置在所述中心轴(9)顶部；所述中心固定齿轮(7)的周向外壁上设置有一圈环槽(8)；所述环槽(8)内呈圆周阵列分布有若干标准齿体(27)；
所述中心轴(9)外侧通过第一轴承(1)转动设置有中心旋转座(10)，还包括与中心旋转座(10)随动旋转的行星座(18)，所述行星座(18)上设置有竖向轴孔(17)；
还包括待测齿轴，所述待测齿轴包括待测齿轮(23)，所述待测齿轮(23)的上下端分别一体化连接有同轴心的上轴(12)和下轴(11)；所述待测齿轴的下轴(11)下端通过第二轴承(19)可拆卸转动套接在所述轴孔(17)内，且所述待测齿轴的待测齿轮(23)与所述中心固定齿轮(7)上的标准齿体(27)相互啮合连接；
所述中心固定齿轮(7)的上侧同轴心固定设置有旋转电机(6)，所述旋转电机(6)的输出轴(24)上固定连接有横向臂座(16)，所述横向臂座(16)的末端垂直连接有驱动臂(15)，所述上轴(12)的顶端高出所述驱动臂(15)的高度，所述驱动臂(15)能随输出轴(24)旋转至切向接触所述上轴(12)的轴壁，并且驱动臂(15)能推动上轴(12)做同步运动；所述驱动臂(15)上还固定设置有第二电子百分表(14)，所述第二电子百分表(14)的第二测量杆(13)水平姿态设置；驱动臂(15)切向接触所述上轴(12)的轴壁时，第二测量杆(13)的轴线延伸线与所述上轴(12)和输出轴(24)的轴线均相交，且第二测量杆(13)末端的第二测头(25)持续接触所述上轴(12)的轴壁。
2.根据权利要求1所述的一种汽车齿轴跳动检具，其特征在于：所述中心旋转座(10)的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱筒(29)，四根所述导柱筒(29)呈矩形阵列分布；所述行星座(18)的一侧端固定设置有四根横向并且相互平行的导柱(28)，且四根所述导柱(28)的末端分别活动伸入四根所述导柱筒(29)的筒内；所述中心旋转座(10)上固定安装有直线电机(2)；所述直线电机(2)的伸缩推杆(3)的末端设置有弹簧座(4)；所述直线电机(2)的伸缩推杆(3)的推杆方向与各所述导柱筒(29)平行；还包括传力弹簧(5)，所述传力弹簧(5)同轴心设置在所述弹簧座(4)与所述行星座(18)之间，且所述传力弹簧(5)的两端分别固定连接弹簧座(4)和行星座(18)。
3.根据权利要求2所述的一种汽车齿轴跳动检具，其特征在于：还包括水平的盘形底座(22)，所述盘形底座(22)上同轴心设置有柱体(32)，所述柱体(32)的上端同轴心固定连接所述中心轴(9)；所述柱体(32)的外壁同轴心固定套接有外壁为光面的环规(20)；所述行星座(18)的下方通过悬挂柱(018)固定悬挂设置有第一电子百分表(21)；所述第一电子百分表(21)的第一测量杆(33)水平姿态设置，且所述第一测量杆(33)位于所述环规(20)所在高度，所述第一测量杆(33)的末端第一测头(26)接触所述环规(20)的外圈光面。
4.根据权利要求3所述的一种汽车齿轴跳动检具，其特征在于：所述伸缩推杆(3)的轴线与轴孔(17)和中心轴(9)的轴线均相交；第一测量杆(33)的轴线延伸线经过环规(20)的圆心，所述伸缩推杆(3)位于四根导柱筒(29)所围合的中心部位；所述环槽(8)的上下侧分别为上环槽边(31)和下环槽边(30)。
5.根据权利要求4所述的一种汽车齿轴跳动检具的检测方法，其特征在于：
待测齿轴的工装：设轴孔(17)与中心轴(9)之间的中心距为d，中心固定齿轮(7)的外轮廓半径为r，待测齿轮(23)的齿顶圆半径为R；初始状态行星座(18)上还未安装待测齿轴，此时驱动直线电机(2)的伸缩推杆(3)做逐渐伸长的运动，此时行星座(18)在传力弹簧(5)向外的推力作用下开始做逐渐远离中心轴(9)的运动，使d逐渐变大，直至行星座(18)运动到d＞r+R时暂停直线电机(2)，这样使待测齿轴的工装不会产生干涉；此时将待测齿轴的下轴(11)下端套接在第二轴承(19)的内圈中，然后驱动直线电机(2)的伸缩推杆(3)做逐渐缩短的运动，此时行星座(18)和待测齿轮(23)在传力弹簧(5)的拉力作用下开始做逐渐靠近中心轴(9)的运动，直至待测齿轮(23)与环槽(8)内的标准齿体(27)相互啮合，待测齿轮(23)与环槽(8)内的标准齿体(27)完全相互啮合后继续驱动直线电机(2)的伸缩推杆(3)做一段逐渐缩短的运动，使传力弹簧(5)处于被拉伸的状态，然后暂停直线电机(2)，行星座(18)持续受到传力弹簧(5)的回拉弹力，进而维持待测齿轮(23)与环槽(8)内的标准齿体(27)的持续紧密啮合状态；与此同时第一电子百分表(21)的第一测量杆(33)的第一测头(26)也处于持续接触所述环规(20)的外圈光面的状态；此时完成待测齿轴的工装；
啮合跳动测量：启动旋转电机(6)，使驱动臂(15)随输出轴(24)旋转至切向接触所述上轴(12)的轴壁，然后继续驱动旋转电机(6)，使驱动臂(15)推动上轴(12)做同步运动，进而使待测齿轮(23)绕中心固定齿轮(7)做行星旋转，在待测齿轮(23)绕中心固定齿轮(7)做行星旋转的同时待测齿轮(23)与环槽(8)内的标准齿体(27)做紧密的齿轮啮合运动；待测齿轮(23)绕中心固定齿轮(7)做行星旋转的过程中第一电子百分表(21)的第一测量杆(33)也实时绕测量环规(20)的外圈旋转，并且第一电子百分表(21)实时记录第一测头(26)在环规(20)的外圈上的跳动值，由于环规(20)的外圈为标准圆，因此第一电子百分表(21)实时记录第一测头(26)在环规(20)的外圈上的跳动值即为待测齿轮(23)与标准齿体(27)做紧密啮合运动时的跳动值S，当该跳动值S大于啮合跳动允许最大值时，判定待测齿轮(23)不合格；
上下轴圆跳动测量：待测齿轮(23)绕中心固定齿轮(7)做行星旋转的同时第二测量杆(13)末端的第二测头(25)持续接触上轴(12)的轴壁，并且在待测齿轮(23)与环槽(8)内的标准齿体(27)做紧密的齿轮啮合运动的作用下，使上轴(12)也处于持续自转的状态，进而使第二测量杆(13)末端的第二测头(25)实时记录上轴(12)轴壁上的跳动值H，由于上轴(12)的旋转是在有啮合跳动的情形下完成的，因而第二测头(25)实时记录上轴(12)轴壁上的跳动值H是待测齿轮(23)与标准齿体(27)做紧密啮合运动时的跳动值S和上轴(12)轴壁圆度跳动值M的综合作用效果；因此上轴(12)轴壁圆度的实时跳动值M＝H-S。
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- 2018-10-31 CN CN201811281968.0A patent/CN109059720B/zh active Active
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