Устройство для измерения параметров шпоночного паза вала

Устройство для измерения параметров шпоночного паза вала

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, преимущественно для измерения параметров шпоночных пазов на валах. Устройство содержит корпус, выполненный в виде призмы, на которой закреплен отсчетный узел с измерительным наконечником. На призме установлены индикатор с измерительным стержнем и шток, размещенный с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси. На штоке закреплен щуп, выполненный с возможностью взаимодействия своей боковой рабочей поверхностью с боковыми поверхностями проверяемого паза. На призме выполнена канавка, сопряженная с рабочими поверхностями призмы и расположенная вдоль биссекторной плоскости призмы с возможностью захода в нее щупа, а боковая рабочая поверхность щупа выполнена шарообразной с возможностью ее центрирования по рабочим поверхностям призмы. Технический результат заключается в повышении производительности и точности измерений. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в машиностроении, преимущественно для измерения параметров шпоночных пазов на валах.

Известен прибор для контроля шпоночных пазов, содержащий корпус, выполненный в виде призмы, ползун, установленный на корпусе с возможностью перемещения перпендикулярно биссекторной плоскости призмы, и два отсчетных устройства, первое из которых установлено на ползуне, а второе - на призме, причем измерительный наконечник первого отсчетного устройства размещен в плоскости, параллельной биссекторной плоскости призмы, и выполнен с боковой бочкообразной поверхностью и плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси измерительного наконечника, а измерительный наконечник второго отсчетного устройства расположен перпендикулярно биссекторной плоскости призмы с возможностью взаимодействия с ползуном [авторское свидетельство СССР №1229558, МПК G 01 В 5/24, 1986 (аналог)].

Однако при измерении отклонений от симметричности с помощью указанного прибора выполняются операции, связанные с переустановкой прибора на валу на 180, перемещением ползуна для возможности ввода измерительного наконечника в проверяемый паз после такой переустановки прибора, а при измерении перекоса паза и отклонения от параллельности дна паза перед установкой прибора во второе положение по длине паза необходимо перемещение ползуна для возможности ввода измерительного наконечника в проверяемый паз, что снижает производительность прибора.

Прототип - прибор для измерения параметров шпоночного паза вала, содержащий корпус, выполненный в виде призмы, установленный в корпусе индикатор с измерительным стержнем, расположенным перпендикулярно биссекторной плоскости призмы, закрепленный на корпусе отсчетный узел с измерительным наконечником, выполненным с плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси упомянутого наконечника, шток, размещенный в корпусе перпендикулярно биссекторной плоскости призмы с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем индикатора и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси, и щуп, закрепленный на штоке и выполненный с возможностью взаимодействия своей боковой рабочей поверхностью с боковыми поверхностями проверяемого паза, причем ось измерительного наконечника отсчетного узла совпадает с биссектрисой призмы [патент RU №2164660 С1, МПК G 01 В 5/24, 2001 (прототип)].

Однако при измерении отклонений от симметричности и ширины шпоночного паза указанным прибором необходимо нахождение двух исходных положений щупа, достигаемых перемещениями щупа с поочередными касаниями его боковой рабочей поверхности с измерительной плоскостью, а также необходима фиксация двух исходных показаний индикатора, что снижает производительность, а погрешность нахождения второго исходного положения щупа и фиксация второго исходного показания индикатора снижает точность измерения.

В основу настоящего изобретения была положена задача разработки такого устройства, которое позволяет повысить производительность и точность измерения.

Это достигается тем, что устройство для измерения параметров шпоночного паза вала содержит корпус, выполненный в виде призмы, установленный в корпусе индикатор с измерительным стержнем, расположенным перпендикулярно биссекторной плоскости призмы, закрепленный на корпусе отсчетный узел с измерительным наконечником, выполненным с плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси упомянутого наконечника, шток, размещенный в корпусе перпендикулярно биссекторной плоскости призмы с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем индикатора и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси, и щуп, закрепленный на штоке, причем на призме выполнена канавка, сопряженная с рабочими поверхностями призмы и расположенная вдоль биссекторной плоскости с возможностью захода в нее щупа, кроме того боковая рабочая поверхность щупа выполнена шарообразной с возможностью ее центрирования по рабочим поверхностям призмы и взаимодействия с боковыми поверхностями проверяемого паза, а ось измерительного наконечника отсчетного узла совпадает с биссектрисой призмы. Сравнение предлагаемого устройства с прототипом показывает, что наличие в предлагаемом устройстве канавки, а также конструктивных особенностей щупа и упомянутой канавки обеспечивает центрирование шарообразной боковой рабочей поверхности щупа в призме, что позволяет исключить нахождение второго исходного положения щупа и положения щупа и фиксацию второго исходного показания индикатора и таким образом повысить производительность и точность измерения.

На фиг.1 показан предлагаемый прибор, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство для измерения параметров шпоночного паза вала содержит корпус, выполненный в виде призмы 1, на котором закреплен отсчетный узел 2 с измерительным наконечником 3, ось которого совмещена с биссектрисой а-а призмы 1. Измерительный наконечник 3 выполнен с плоской базовой поверхностью 4, перпендикулярной оси упомянутого наконечника. На призме 1 установлены индикатор 5 с измерительным стержнем 6, расположенным перпендикулярно биссекторной плоскости б-б призмы 1, шток 7, размещенный также перпендикулярно упомянутой плоскости с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем 6 и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси. На штоке 7 закреплен щуп 8 с шарообразной боковой рабочей поверхностью 9 диаметром d_щ, с возможностью взаимодействия упомянутой поверхности с боковыми поверхностями проверяемого паза 10 вала 11 и с возможностью центрирования этой же поверхности по рабочим поверхностям 12 и 13 призмы 1. Для обеспечения этого центрирования на призме 1 выполнена канавка 14, сопряженная с рабочими поверхностями 12 и 13 упомянутой призмы и расположенная вдоль ее биссекторной плоскости б-б с возможностью захода в нее щупа. 8. На призме 1 закреплен арретир 15 для отвода измерительного наконечника 3.

Устройство работает следующим образом.

На устройство устанавливают вал 11 таким образом, чтобы измерительный наконечник 3 отсчетного узла 2 плоской базовой поверхностью 4 находился в контакте с цилиндрической поверхностью упомянутого вала, и устанавливают отсчетный узел 2 на нуль. Поворачивают вал 11 вокруг оси цилиндрической поверхности, добиваясь захода измерительного наконечника 3 в проверяемый паз 10 и его контакта с дном паза в начале последнего. Затем сообщают возвратно-поворотные движения валу 11, добиваясь параллельного расположения плоской базовой поверхности 4 и дна паза, фиксируют первое показание отсчетного узла 2, являющееся глубиной проверяемого паза 10. Поворачивают шток 7 вокруг его продольной оси и перемещают его со щупом 8 вдоль упомянутой оси, добиваясь поочередного касания шарообразной боковой рабочей поверхности 9 щупа 8 с боковыми поверхностями проверяемого паза 10, фиксируя при этом первичные показания индикатора 5. Поворачивая и перемещая шток 7, заводят щуп 8 в канавку 14, добиваясь центрирования шарообразной боковой рабочей поверхности 9 по рабочим поверхностям 12 и 13 призмы 1. При этом положении щупа 8 фиксируют исходное показание индикатора 5. По разнице исходного и одного первичного показания индикатора 5 находят первый размах, соответственно по разнице исходного и другого первичного показаний - второй размах. По полуразности упомянутых размахов находят отклонение от симметричности, а по сумме размахов и диаметра d_щ шарообразной боковой поверхности 9 - ширину проверяемого паза 10. Переустанавливают вал 11 на призме 1, обеспечивая контакт измерительного наконечника 3 с дном проверяемого паза 10 в его конце, повторяют возвратно-поворотные движения вала 11, добиваясь параллельного расположения плоской базовой поверхности 4 и дна паза, фиксируют второе показание отсчетного узла 2, по разнице первого и второго показаний упомянутого узла определяют отклонение от параллельности дна проверяемого паза 10 относительно оси цилиндрической поверхности. Поворачивают шток 7 вокруг его продольной оси и перемещают его со щупом 8 вдоль упомянутой оси, добиваясь касания шарообразной боковой рабочей поверхности 9 с боковой поверхностью проверяемого паза 10, фиксируя при этом вторичное показание индикатора 5. По разнице вторичного и первичного показаний индикатора 5, полученных при касании шарообразной боковой рабочей поверхности 9 с одной и той же боковой поверхностью паза, определяют величину перекоса проверяемого паза 10.

Таким образом при измерении ширины шпоночного паза и отклонения от симметричности предлагаемым устройством исключаются операции по нахождению второго исходного положения щупа и по фиксации второго исходного показания индикатора, что повышает производительность и точность измерения.

Прибор может быть использован на машиностроительных предприятиях при размерном контроле параметров шпоночных пазов на валах.

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров шпоночного паза вала, содержащее корпус, выполненный в виде призмы, установленный в корпусе индикатор с измерительным наконечником, расположенным перпендикулярно биссекторной плоскости призмы, закрепленный на корпусе отсчетный узел с измерительным наконечником, выполненным с плоской базовой поверхностью, перпендикулярной оси упомянутого наконечника, шток, размещенный в корпусе перпендикулярно биссекторной плоскости призмы с возможностью взаимодействия с измерительным стержнем индикатора и с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и поступательного перемещения вдоль этой оси, и щуп, закрепленный на штоке и выполненный с возможностью взаимодействия своей боковой рабочей поверхностью с боковыми поверхностями проверяемого паза, причем ось измерительного наконечника отсчетного узла совпадает с биссектрисой призмы, отличающееся тем, что на призме выполнена канавка, сопряженная с рабочими поверхностями призмы и расположенная вдоль биссекторной плоскости призмы с возможностью захода в нее щупа, а боковая рабочая поверхность щупа выполнена шарообразной с возможностью ее центрирования по рабочим поверхностям призмы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3