同轴度检验心轴设计

　　考虑到小型装载机结构件中一些相关内孔的同轴度检验要求，需要有简单适用的检验轴用于相应内孔同轴度检验。本文提出一种简单有效的检验心轴设计方法。

　　1.结构形式

　　检验心轴由工作段与非工作段焊接成整体件，一端配以吊环螺钉。其中，工作段为心轴，非工作段为圆管。图1为检验心轴示意图。

　　图2为副车架(被测件)，共4处Φ40mm孔(左右各2个)，同一侧孔距离较近。考虑检验轴的加工难度与使用方便性，检验轴工作段设计为左右心轴。另外，为减轻重量，实现良好的加工工艺性及低加工成本，检验心轴的工作部分两心轴与圆管(无缝钢管)焊接成整体件。为更紧密地结合成检验轴整体件，心轴和圆管以台阶形式嵌入。

　　基于“控制实效边界原则”等，心轴的具体设计尺寸依据待测工件孔径尺寸及尺寸公差、间距、形位公差同轴度)要求等确定。如图2所示，副车架同侧两孔视为整体时，其等效孔深为128mm，检验心轴工作段氏变应大于128mm。设计考虑检验轴使用需要适量的活动空间，非工作段氏度应小于300mm(副车架左右两侧最小孔距)。

　　2.尺寸及公差确定

　　鉴于设计意图简单，此检验心轴工作段外径尺寸公差带的确定不严格依据相关的功能量规国标进行，以经验法确定。据国家标准GB/T 1958-1980《形状和位置公差检测规定》规定的控制实效边界原则:检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断合格与否。检验部位的尺寸、形状、方向和位置应与被测要素的边界(最大实体实效边界或最大实体边界)的尺寸、形状、方向和位置相同。

　　如图2所示，被测零部件副车架孔径，同轴度公差Φ0.15mm。被测孔及检验心轴工作部位的尺寸公差带位置如图3所示。

　　式中Dmv—内表面的最大实体实效尺寸(mm);

　　Dm—内表面的最大实体尺寸(mm);

　　t—被测要素或基准要素的形位公差(mm);

　　dm—检验轴检验部位外要素的基本尺寸(mm);

　　dw—检验轴检验部位外要素的磨损极限尺寸(mm);

　　Fi—检验轴检验部位的基本偏差(mm);

　　Ti—检验轴检验部位的尺寸公差(mm);

　　W1—检验轴检验部位的允许磨损量(mm).

　　检验轴工作部分同轴度公差以1T4-1T5级取值。检验心轴如图4所示。检验心轴检验部分的直径为孔的实效尺寸，检验心轴应通过被测零件。

　　3.技术要求

　　C1)圆管外径34mm雄厚8mmC GB/T 17391998《无缝钢管尺寸、外形、重量及允许偏差》外径选系列1中的尺寸)。