专利名称：维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种硬度计，具体指硬度计中的双杠杆主轴无摩擦结构。
背景技术：
维氏硬度计是一种用于测试材料表面层或材料厚度薄而硬度高的零件硬度的测试设备，其特点是小负荷力值分档细，力值跨度大，允差小。其基本结构主要由上主轴、下主轴、杠杆、压头组成，上主轴上方设有加荷的主杠杆，下主轴设在上主轴的下方，其下端设有金刚石压头，主杠杆上的负荷通过上主轴与下主轴作用在压头上，使试件上出现压痕，然后根据压痕的大小深浅计算材料的硬度。一种集显微硬度计、小负荷硬度计和普通硬度计于一体的小负荷维氏硬度计一体机，因其可一机多用，受到用户欢迎。但这种机型允差小(最小允差仅为3克)，不能采用普通维氏硬度计的主轴结构，因这种结构的主轴运动时的摩擦力过大，会使允差值超出标准范围。在现有技术中，有采用双簧片控制主轴运动的，但由于这种双簧片控制主轴结构对簧片的材料性能和热处理要求非常高，不易控制。因如热处理不当，使簧片过软，会导致主轴不能正常复位；反之，如簧片过硬，会对主轴产生托力，增加力值误差，影响测量精度；而且簧片过硬会使其本身容易出现裂缝。
发明内容
本实用新型的目的在于提出一种维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，通过增加一辅助杠杆，并藉其引导作用，使托住主轴的上、下轴托先于主轴升降，使主轴处于无摩擦的自然状态，从而提高设备的测量精度。
本实用新型的一种维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，主要包括一上主轴14、一下主轴3，上主轴14上方设有加荷的主杠杆18，下主轴3的下端设有金刚石压头2；有一主偏心轮23，该主偏心轮23通过一轴承与主杠杆18的下侧接触，带动主杠杆18绕支点12作摆动，并通过支承螺钉15将负荷传递至上主轴14；有一辅助杠杆22和一辅偏心轮24，该辅偏心轮24通过一轴承与辅助杠杆22接触，带动该辅助杠杆22绕其中部的支点27摆动，所述辅助杠杆22的另一端作用在上主轴14外的上套筒11上；在上主轴14及下主轴3的上部各有一簧片17、30，所述簧片17、30分别将上主轴14及下主轴3托住。
在所述上主轴14外设有上套筒11、上滑套10，上主轴14下端由上轴托9的上口斜面托住；下主轴3外设有下套筒6、下滑套7，下主轴3的下端由下轴托5的上口斜面托住；上套筒11通过顶杆35与下主轴3外的下套筒6接触。
所述主偏心轮23与辅偏心轮24设于一偏心轴36上。
本实用新型的优点在于由于采用了双杠杆无摩擦主轴结构，消除了主轴在运动时摩擦力的影响，提高了测量精度，扩大了测量负荷量值，特别适用于多规格的允差小、精度要求高的维氏硬度计的一体机。
图1为本实用新型的主轴结构的纵剖面图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的B-B剖视图。
图中1试件，2金刚石压头，3下主轴，4并帽，5下轴托，6下套筒，7下滑套，8簧片螺钉，9上轴托，10上滑套，11上套筒，12杠杆支承轴，13配重块，14上主轴，15支承螺钉，16配重块，17上簧片，18主杠杆，19上簧片座，20压簧定位杆，21压簧，22辅助杠杆，23主偏心轮，24辅偏心轮，25电机支架，26底板，27支点，28辅支架，29转盘座，30下簧片，31下簧片座，32转盘，33上压簧，34下压簧，35顶杆，36偏心轴。
具体实施方式
现结合一实施例及其附图对本实用新型作进一步说明。
由图1，电机启动开始加荷，偏心轴36带动主、辅偏心轮23、24开始转动，随主偏心轮23半径减小，主杠杆18逐渐下降，而随辅偏心轮24的半径增加，辅助杠杆22逐渐抬高(参见图3)。主杠杆18的下降通过支承螺钉15使上主轴14下降，同时，辅助杠杆22通过支点27使其另一端也向下运动。但由于主、辅杠杆的力臂比不同，所以主、辅杠杆的作用点下降速度也不同，由于偏心轮的形状关系，辅助杠杆22的下降速度大于主杠杆的下降速度，这样辅助杠杆22便先带动上套筒11、上轴托9、顶杆35下降，同时再由顶杆35带动下套筒6、下轴托5向下移动，参见图2。由于这时上、下主轴14、3的上部由上、下簧片12、30托住，上、下主轴的下端分别被上、下轴托9、5的上口斜面托住，所以上、下主轴14、3只受到上、下轴托及上、下簧片的控制，不产生其它摩擦力，况且上、下簧片很薄，对上、下主轴的托力不足以支承上、下主轴的重量，所以在轴托下降时，主轴14、3也跟着自然垂直地下降，直到金刚石压头2的顶端触及试件1的表面，主轴停止下降，而此时轴托仍继续下降，使主轴与轴托完全脱开。这时主杠杆18上的支承螺钉15所受的力完全通过上主轴14，下主轴3传递到金刚石压头2上，并在试件1上产生压痕；待主、辅偏心轮23、24转过半圈，电机停转，主、辅杠杆18、22运动，开始保荷记时；时间到后，电机继续转动，轴托托起主轴，在上下压簧33、34的作用下，各部件回复到起始位置，完成一次加卸荷操作。
权利要求1.一种维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，主要包括一上主轴(14)、一下主轴(3)，上主轴(14)上方设有加荷的主杠杆(18)，下主轴(3)的下端设有金刚石压头(2)，其特征在于(a)有一主偏心轮(23)，该主偏心轮(23)通过一轴承与主杠杆(18)的下侧接触，带动主杠杆(18)绕支点(12)作摆动；(b)有一辅助杠杆(22)和一辅偏心轮(24)，该辅偏心轮(24)通过一轴承与辅助杠杆(22)接触，带动该辅助杠杆(22)绕其中部的支点(27)摆动，所述辅助杠杆(22)的另一端作用在上主轴(14)外的上套筒(11)上；(c)在上主轴(14)及下主轴(3)的上部各有一簧片(17)、(30)，所述簧片(17)、(30)分别将上主轴(14)及下主轴(3)托住。
2.根据权利要求1所述的维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，其特征在于在所述上主轴(14)外设有上套筒(11)、上滑套(10)，上主轴(14)的下端由上轴托(9)托住；下主轴(3)外设有下套筒(6)、下滑套(7)，下主轴(3)的下端由下轴托(5)托住；上套筒(11)通过一顶杆(35)与下主轴(3)外的下套筒(6)接触。
3.根据权利要求1所述的维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，其特征在于所述主偏心轮(23)与辅偏心轮(24)设于一偏心轴(36)上。
专利摘要一种维氏硬度计双杠杆无摩擦主轴结构，主要包括一上主轴14、一下主轴3，主杠杆18，金刚石压头2；一主偏心轮23，该主偏心轮23通过一轴承与主杠杆18的下侧接触，带动主杠杆18绕支点12作摆动；一辅助杠杆22和一辅偏心轮24，该辅偏心轮24通过一轴承与辅助杠杆22接触，带动该辅助杠杆22绕其中部的支点27摆动，所述辅助杠杆22的另一端作用在上主轴14外的上套筒11上；在上主轴14及下主轴3的上部各有一簧片17、30，所述簧片17、30分别将上主轴14及下主轴3托住。由于采用了双杠杆无摩擦主轴结构，消除了主轴运动时摩擦力的影响，提高了测量精度。
文档编号G01N3/40GK2708298SQ200320122929
公开日2005年7月6日 申请日期2004年11月30日 优先权日2004年11月30日
发明者盛耀兴, 张耀华, 桑佩君 申请人:上海沪工高峰工具有限公司上海材料试验机厂