一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量装置及方法与流程

1.本发明属于套齿齿侧间隙测量技术领域，具体涉及一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量装置及方法。


背景技术：

2.齿侧间隙是齿式离合器的重要参数，由于齿距加工误差、同心误差、安装误差的存在，齿式离合器各齿的齿侧间隙不会完全等于理论尺寸，特别是大型齿式离合器，齿侧间隙达到1.6mm的级别，齿侧间隙的误差达到0.3mm的级别，实际使用时需要检查齿式离合器圆周不同位置上齿的齿侧间隙是否均匀。目前测量齿式离合器套齿齿侧间隙的方法主要采用塞尺逐齿测量并记录。当齿式离合器套齿分度圆比较大、套齿齿数比较多的时候，逐齿调节塞尺厚度，逐齿进行塞测，将非常耗费时间，此外塞尺主要依靠手感判断松紧程度，长时间测量会导致人手疲劳，增大测量误差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有人工逐齿调节塞尺厚度、逐齿进行塞测的测量方法操作工作量大、读数耗费时间、容易产生粗大测量误差的缺点，提供一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量装置及方法。
4.一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量装置，包括数字万用表、支撑片、支撑片绝缘板、电阻桶、弹簧销、弹簧；所述支撑片为细长条形，支撑片下部外表面的槽内镶嵌有支撑片导电板；所述电阻桶安装在支撑片前端，位于支撑片导电板的上方；所述电阻桶为圆桶形，电阻桶桶底部分开设有通孔；所述弹簧销安装在电阻桶内，弹簧销头部与电阻桶桶底通孔配合，弹簧销带有弹性片的尾部与电阻桶内壁始终保持接触；所述支撑片绝缘板嵌入在支撑片导电板中，且位于电阻桶下方；所述弹簧安装在支撑片绝缘板与弹簧销空腔之间；所述支撑片前端伸入待测量的套齿的齿侧间隙内，支撑片底面与待测量的套齿的外齿接触，弹簧销头部弧面与待测量的套齿的内齿接触；
5.所述数字万用表的一端与待测量的套齿的内齿连接，另一端与支撑片导电板连接；当弹簧销尾部的弹性片与电阻桶内壁不同位置接触时，电流流过电阻桶的有效长度发生变化，导致电阻发生变化，数字万用表会精确的显示出电阻值的变化；所述数字万用表的电阻示数与待测量的套齿的齿侧间隙具有正相关关系。
6.进一步地，所述支撑片由绝缘材料制成；所述支撑片导电板表层涂覆有绝缘材料；所述弹簧销与支撑片导电板接触的表面以及与电阻桶桶底通孔接触的表面均涂覆有绝缘材料；所述弹簧销尾部的弹性片与电阻桶内桶壁接触部分、弹簧销头部弧面与待测量的套齿的内齿接触部分均未涂覆绝缘材料；所述弹簧与支撑片导电板接触部位为非导电材料。
7.进一步地，所述弹簧销尾部为圆筒状，沿弹簧销尾部周向均布有弹性片安装槽；所述弹性片分别插入弹簧销尾部的弹性片安装槽内，整体形成外扩的趋势；所述弹性片具有弹性，当弹簧销上下移动时，弹性片与电阻桶内壁始终保持接触。
8.一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量方法，包括以下步骤：
9.步骤1：通过标定实验获取将支撑片前端置于不同距离的间隙时对应的数字万用表的电阻测量值实验数据表；
10.步骤2：将支撑片前端伸入待测量的套齿的齿侧间隙内，支撑片底面与待测量的套齿的外齿接触，弹簧销头部弧面与待测量的套齿的内齿接触；将字万用表的一端与待测量的套齿的内齿连接，另一端与支撑片导电板连接；
11.步骤3：读取数字万用表的电阻测量值，与步骤1中获得的实验数据表对照，得到待测量的套齿的齿侧间隙测量值。
12.进一步地，所述步骤1中进行标定实验的方法具体为：
13.步骤1.1：将支撑片前端置于数显千分尺的移动测头与固定测头之间，支撑片底面、弹簧销头部弧面分别与数显千分尺的移动测头、固定测头接触；将数字万用表的一端与数显千分尺的固定测头连接，另一端与支撑片导电板连接；
14.步骤1.2：调节数显千分尺的移动测头与固定测头之间的距离，获取数字万用表的电阻测量值，移动测头与固定测头之间的距离数值由数显千分尺的数显窗口直接获取；
15.步骤1.3：重复执行步骤1.2，获取移动测头与固定测头之间不同距离数值对应的电阻测量值实验数据表。
16.本发明的有益效果在于：
17.本发明通过在薄片的厚度方向上安装弹簧销，间隙大时，弹簧销自动弹出，间隙小时，弹簧销自动缩回，弹簧销一端与套齿的一个齿侧接触，弹簧销的另一端安装在薄片上的电阻桶内，弹簧销移动时，弹簧销尾部弹性薄片与圆柱形的电阻桶内不同位置接触，通过数字万用表测量电阻桶电阻的变化，可以判断出弹簧销弹出或缩回的尺寸。本发明测量时间短、测量结果读数块、测量误差稳定且可通过测量前的校准尽量缩小误差。
附图说明
18.图1是齿式离合器的套齿结构图。
19.图2是套齿的齿侧间隙示意图。
20.图3是本发明中齿侧间隙测量装置的纵向截面图，齿侧间隙为1.25mm。
21.图4是图3的左侧局部放大图。
22.图5是本发明中齿侧间隙测量装置的弹簧销尾部结构图。
23.图6是本发明中齿侧间隙测量装置的纵向截面图，齿侧间隙为1.5mm。
24.图7是图6的左侧局部放大图。
25.图8是本发明中齿侧间隙测量装置的纵向截面图，齿侧间隙为2.0mm。
26.图9是图8的左侧局部放大图。
27.图10是图3的俯视图(从弹簧销一侧观察)。
28.图11是图3的仰视图(从支撑片导电板一侧观察)。
29.图12是数显千分尺原理示意图。
30.图13是本发明中齿侧间隙测量方法的标定实验原理图。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明做进一步描述。
32.在图1中，大型齿式离合器的齿部件内齿200与外齿210均为直齿，两者的齿数、模数、压力角等关键齿形参数完全相等，并且轴线完全重合，内齿200与外齿210在轴向上相互嵌套，构成了一个套齿副，扭矩可以在内齿200与外齿210之间双向传递。
33.在图2中，内齿200与外齿210上有很多个轮齿，每个轮齿之间都存在齿侧间隙220、230，当内齿200与外齿210轴线存在偏斜时，齿侧间隙220和齿侧间隙230的数值不会相等，通过测量不同编号轮齿的齿侧间隙，可以判断出内齿200与外齿210轴线偏斜情况。
34.目前测量这种大型齿式离合器套齿的齿侧间隙多采用塞尺逐齿塞测，不必使用特殊的检查设备，具有简单灵的优点，但缺点也比较明显，测量时每测一个齿，均需要手动多次调整塞尺厚度，测量时间比较长，测量时凭手感感知塞尺的松紧程度，容易产生误差。为克服现有人工逐齿调节塞尺厚度、逐齿进行塞测的测量方法操作工作量大、读数耗费时间、容易产生粗大测量误差的缺点，本发明提供了一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量装置，具有自适应间隙、不用手工调节、测量结果读数快、误差稳定的优点。
35.实施例1：
36.在图3、图4中，绝缘材料(如工程塑料)制成的细长条形支撑片300一端安装有手柄310方便手持，另一端安装有电阻桶340、弹簧销350等测量元件。支撑片导电板320镶嵌在支撑片300的下部外表面的槽内，支撑片导电板320表层涂覆了绝缘漆等材料实现电绝缘。圆桶形的电阻桶340安装在支撑片300前端的支撑片导电板320的上方。的电阻桶340桶底部分制有通孔，该直径小于电阻桶340内桶壁直径，以上结构形成了一处同心圆的阶梯。导电金属材料制成的阶梯空心轴结构的弹簧销350头部与电阻桶340桶底通孔配合，弹簧销350带有弹性翅片的尾部与电阻桶340内壁始终保持接触。弹簧360安放在支撑片300前端的支撑片绝缘板330上方与弹簧销空腔390之间。支撑片绝缘板330嵌入在支撑片导电板320中。弹簧销350与支撑片导电板320接触的表面以及与电阻桶340桶底通孔接触的表面，涂覆了绝缘漆等材料实现电绝缘，弹簧销尾部弹性片410与电阻桶340内桶壁接触部分无绝缘漆，弹簧销350头部弧面与内齿200接触部分无绝缘漆。弹簧360与支撑片导电板320接触部位为非导电材料。
37.数字万用表100选择欧姆档，万用表正极接线120与内齿200接通，万用表负极接线110与支撑片导电板320接通，电流由万用表正极经过万用表正极接线120、弹簧销350、电阻桶340、支撑片导电板320、万用表负极接线110回到万用表负极，构成通路，数字万用表100在表盘上通过数字显示出电流通路的电阻值。由于电流通路上各环节均为电的良导体，而电阻桶340由具有较大电阻的材料制成，当弹簧销350尾部与电阻桶340内壁不同位置接触时，电流流过电阻桶340的有效长度发生变化，导致电阻发生变化，数字万用表100会精确的显示出电阻值的变化。
38.图3、图4为测量最小间隙时，弹簧销350头部弧面与内齿200接触，弹簧销350尾部与支撑片导电板320接触，电流流过电阻桶340的长度最短，万用表电阻示数也最小。
39.图6、图7为测量中间间隙时，弹簧销350头部弧面与内齿200接触，弹簧销350尾部在弹簧360复位力作用下离开支撑片导电板320，电流流过电阻桶340的长度增加，万用表电阻示数也增大。
40.图8、图9为测量最大间隙时，弹簧销350头部弧面与内齿200接触，弹簧销350尾部在弹簧360复位力作用下离开支撑片导电板320，弹簧销350被电阻桶340桶底的台肩限位不再伸出，电流流过电阻桶340的长度最大，万用表电阻示数也最大。
41.齿侧间隙230不同时，万用表100的电阻示数也不同，两者之间具有正相关关系。
42.图10、图11为图3的俯视图和仰视图，支撑片300为细长条形，支撑片导电板320镶嵌在支撑片300上，与支撑片300平齐。弹簧销350安装在电阻桶340内，电阻桶340位于支撑片300的最左端。
43.图3所示的本发明一个具体实施例，支撑片300的厚度1.2mm，弹簧销350最大移动距离为0.75mm，齿侧间隙测量范围为1.25mm-2.0mm，电阻变化范围为16.6ω-256.3ω，数字万用表100测量电阻时误差为0.8％，因此通过测量电阻计算齿侧间隙具有较高的精度，如测量齿侧间隙为2.0mm时，电阻桶在测量回路中的有效电阻长度为0.8mm,测量误差为：
44.u＝0.8mm
×
0.8＝0.0064mm
45.由于塞尺的最小塞片的厚度为0.02mm，使用塞尺进行间隙测量时无法分辨小于0.02mm的间隙，其测量误差为0.02mm。可见采用电阻法测量齿侧间隙的精度是优于塞尺测量的。
46.本发明通过在厚度1.2mm的薄片在厚度方向上安装弹簧销，间隙大时，弹簧销自动弹出，间隙小时，弹簧销自动缩回，弹簧销一端与套齿的一个齿侧接触，弹簧销的另一端安装在薄片上的电阻桶内，弹簧销移动时，弹簧销尾部弹性薄片与圆柱形的电阻桶内不同位置接触，通过数字万用表测量电阻桶电阻的变化，可以判断出弹簧销弹出或缩回的尺寸。本发明专利的有益效果是测量时间短、测量结果读数块、测量误差稳定且可通过测量前的校准尽量缩小误差。
47.实施例2：
48.进一步地，图5中，圆筒状的弹簧销350尾部制成圆周均布的多处槽400，使弹簧销尾部弹性片410形成外扩的趋势，具有一定的弹性，保证当弹簧销350上下移动时，弹簧销尾部弹性片410与电阻桶340内壁始终保持接触。
49.实施例3：
50.一种基于电阻测量的套齿齿侧间隙测量方法，包括以下步骤：
51.步骤1：通过标定实验获取将支撑片300前端置于不同距离的间隙时对应的数字万用表100的电阻测量值实验数据表；
52.步骤2：将支撑片300前端伸入待测量的套齿的齿侧间隙230内，支撑片300底面与待测量的套齿的外齿210接触，弹簧销350头部弧面与待测量的套齿的内齿200接触；将字万用表100的一端与待测量的套齿的内齿200连接，另一端与支撑片导电板320连接；
53.步骤3：读取数字万用表100的电阻测量值，与步骤1中获得的实验数据表对照，得到待测量的套齿的齿侧间隙230测量值。
54.实施例4：
55.进一步，采用校准的方法可以进一步提高本发明专利的测量精度，步骤1中进行标定实验的方法具体为：使用千分尺调节出不同间隙值，通过本发明专利的测量装置去测量，记录不同间隙时万用表的读数来实现校准。
56.图12中，一台数显千分尺800带有粗旋钮820和精旋钮810，旋转粗旋钮820和精旋
钮810时，移动测头830与固定测头840之间的距离发生变化，具体数值可以通过数显窗口850显示，数显千分尺800可以通过本身自带的量棒或采用块规进行校准。
57.图13中，通过旋转粗旋钮820和精旋钮810调节移动测头830与固定测头840之间的距离，将本发明专利置于移动测头830与固定测头840之间进行间隙测量，得到不同间隙时本发明专利显示出的电阻数值表。然后采用本发明专利测量离合器套齿的齿侧间隙，再通过前述的电阻数值表可以反推出齿侧间隙。
58.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。