马蹄形螺旋副游标深度尺

摘要

马蹄形螺旋副游标深度尺，可作为带回转轴类产品轴向深度或相关零件装配间隙测量工具，由马蹄形尺体、大直径测量头、测量杆、固定套筒和微分筒等组成，马蹄形尺体可以避开回转轴的干涉，使测量基准面增大，提高测量稳定性；大直径测量头可避开被测量产品的转子轴对深度尺的干涉，使测量可达性提高；在螺旋副上巧妙地运用游标原理，使得测量精度提高了10倍；改变刻度方案，引入+、－概念，使实际测量读数更加直观。

说明书

技术领域

本发明属于测量工具领域，具体地说涉及一种马蹄形螺旋副游标深度尺。

背景技术

发动机涡轮泵装配时，配合精度高，调整计算复杂，装配过程中零件之间无互换性，每次装配都需选用合适的调整垫来调整各零件之间的配合间隙，以满足装配要求。要合理选用调整垫，就需在装配过程中预先测量出对应位置的具体数值以供计算和装配用。由于普通深度尺的测量头比微分筒和固定套筒的直径都小，当需要测量靠近回转轴处零件间的间隙和轴向深度时，普通深度尺就无法测到相应数据；普通深度尺的基准尺体是长条形的，这就使得应用普通深度尺时，尺体的接触面积会受到回转体的限制，大大减小了尺体端面与产品基准面的接触面积，间接地降低了所用深度尺的精度和可靠性。一般普通深度尺都是利用小螺距精密螺纹，按照螺旋分度原理进行分度，测量精度只能达到0.01mm左右，很难满足高精度装配要求；普通深度尺的刻度值只有正值，无法直接测量高度尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有大直径测量头，并可直接读出小数点后千分位值的马蹄形螺旋副游标深度尺。

本发明由马蹄形尺体、大直径测量头、测量杆、固定套筒和微分筒等组成，其特点在于：马蹄形尺体通过压配合与固定套筒连接在一起，大直径测量头靠M3螺纹与测量杆旋合，测量杆、固定套筒及微分筒均按照普通深度尺方式连接在一起，当测量头端面与尺体端面重合后，微分筒的0刻线与固定套筒的0刻线对齐，同时微分筒刻线19位与固定套筒上的新增的第10条纵向刻线对齐。

使用时将马蹄形尺体贴和在定位基准上，旋转微分筒以带动测量杆和测量头沿轴向移动，当测量头与被测面贴和后，先从固定套筒上读出基数A，再由微分筒上读出与固定筒零刻线对应的读数B，再读出游标上与微分筒刻线对齐的游标读数C，最后，将三个读数按：A+0.01*B+0.001*C＝D，D值就是所测深度值。

本发明的测量头直径大于微分筒和固定套筒直径，当测量头靠到回转轴时，深度尺的微分筒和固定套筒与回转轴还有一定的间隙，这不但解决了普通深度尺的测量头由于受微分筒和固定套筒与回转轴干涉而无法测量到靠近回转轴处零件深度和间隙的问题，而且还增强了深度尺在测量过程中的可操作性。尺体采用马蹄形的具体形状是根据被测回转零件的直径和定位基准的直径尺寸设计的，此形状不但有效的避开了被测零件，而且还最大程度上增大了尺体定位的接触面积，使得测量稳定性显著提高。普通深度尺是利用精密螺旋副传动原理进行测量读数的，微分筒内螺纹螺距为0.5mm，当微分筒旋转一周时，微分筒及测量头相对固定套筒和尺体均向下移动0.5mm，而微分筒圆周上刻有50等分的刻线，微分筒转一格，测量头轴向位移为0.01mm。本发明在普通深度尺螺旋分度的原理基础上，将游标原理引入到螺旋副中，即是在固定筒上再增加10条纵向刻线，加上原对零刻线总共11条，这11条纵向刻线就巧妙地利用了游标原理。由于微分筒上刻线为50等分，每格代表0.01mm，每格对应的中心角为7.2°，令微分筒为主尺，固定套筒上的11条纵向线为游标，游标的10格对应主尺上的19格，这样游标就将主尺上的一格对应的0.01毫米分成了10等份，每格游标就对应0.001mm，而游标上每格刻线对应的中心角则为(19×7.2°)/10＝13.68°，所以游标原理在此发明中的应用，使得读数精度比普通深度尺的精度提高了10倍。本发明的固定套筒刻度也采用新的方式，即把通用深度尺的0-25间距为1mm的刻线值改为20、15、10、5、-0+、5，在5、-0+、5范围增加10条横向刻线间距0.5mm，由于在刻度上引用了+、-概念，这不但使得本发明可直接测量一定范围内的突起尺寸，也可以直接由读数的正负，判断出测量结果是深度还是高度。

本发明由于采用了马蹄形尺体和大直径测量头，可以避开回转轴的干涉，增大定位基准接触面，使测量准确性和稳定性得到提高，在螺旋副上巧妙地运用游标原理，使得测量精度提高了10倍；改变刻度方案，引入+、-概念，使实际测量读数更加直观。

附图说明

图1为本发明的轴向剖面图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明在测量靠近回转体处零件深度时的示意图；

图4为本发明的马蹄形尺体定位示意图；

图5为本发明的刻线展开示意图；

图6为本发明的游标分度原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明：

如图1所示，本发明由马蹄形尺体2、大直径测量头1、测量杆3、固定套筒4和微分筒5组成，马蹄形尺体2与固定套筒4过盈配合，测量头1与测量杆3通过M3螺纹连成一体，测量杆3、固定套筒4与微分筒5是按照普通深度尺的方式连接在一起的。当测量头1与尺体2两端面重合后，使微分筒5的0刻线与固定套筒4的0刻线对齐，同时微分筒5的刻线19位与固定套筒4上的新增的第10条纵向刻线对齐。

如图2所示，大直径测量头1的直径部分比马蹄形尺体2的内侧圆弧边突出，因此，在测量过程中大直径测量头1先于马蹄形尺体2与回转轴接触，从而避开回转轴的干涉，测得围绕回转轴的零件表面任何一处深度的尺寸。

如图3所示，由于大直径测量头1的直径大于固定套筒4和微分筒5，当马蹄形尺体2与定位基准面接触时，大直径测量头1靠近回转轴，固定套筒4和微分筒5与回转轴还有一定间隙，测得靠近回转轴的零件表面任何一处深度的尺寸。

如图4所示，根据被测回转零件的直径和定位基准的直径尺寸设计马蹄形尺体2的具体形状，此形状不但有效的避开了回转轴，而且还最大程度上增大了尺体定位的接触面积，同时还根据基准表面的连接螺栓突出部分，在马蹄形尺体端面设计了多处凹陷，以避开螺栓干涉，使定位准确，测量稳定性显著提高。当大直径测量头1靠近回转轴时，马蹄形尺体2在避开回转轴的同时，最大程度上接触到了定位基准面。

如图5所示，刻线5～20的间距为1mm，5、-0+、5的间距为0.5mm，新增10条纵向刻线及定位零线组成的圆弧型的游标部分，每两条刻线间的中心角为13.68度。其中每条刻线的宽度为0.15±0.05mm，刻线宽度差不大于0.05mm，刻字高度为2mm。

如图6所示，下方的11条刻线为新增10条纵向刻线和定位零线，上方为微分筒5的部分刻线，运用游标原理，微分筒5上刻线为50格，每格代表0.01mm，每格对应的中心角为7.2度，令微分筒5为主尺，固定套筒4上的10格对应微分筒5上的19格，这样就把一格对应的0.01mm分成了10等份，所以每格游标对应0.001mm，而微分筒5上每格刻线对应的中心角则为19×7.2/10＝13.68度。