維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構的製作方法

2023-05-11 03:17:56

專利名稱：維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種硬度計，具體指硬度計中的雙槓桿主軸無摩擦結構。
背景技術：
維氏硬度計是一種用於測試材料表面層或材料厚度薄而硬度高的零件硬度的測試設備，其特點是小負荷力值分檔細，力值跨度大，允差小。其基本結構主要由上主軸、下主軸、槓桿、壓頭組成，上主軸上方設有加荷的主槓桿，下主軸設在上主軸的下方，其下端設有金剛石壓頭，主槓桿上的負荷通過上主軸與下主軸作用在壓頭上，使試件上出現壓痕，然後根據壓痕的大小深淺計算材料的硬度。一種集顯微硬度計、小負荷硬度計和普通硬度計於一體的小負荷維氏硬度計一體機，因其可一機多用，受到用戶歡迎。但這種機型允差小(最小允差僅為3克)，不能採用普通維氏硬度計的主軸結構，因這種結構的主軸運動時的摩擦力過大，會使允差值超出標準範圍。在現有技術中，有採用雙簧片控制主軸運動的，但由於這種雙簧片控制主軸結構對簧片的材料性能和熱處理要求非常高，不易控制。因如熱處理不當，使簧片過軟，會導致主軸不能正常復位；反之，如簧片過硬，會對主軸產生託力，增加力值誤差，影響測量精度；而且簧片過硬會使其本身容易出現裂縫。

發明內容
本實用新型的目的在於提出一種維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，通過增加一輔助槓桿，並藉其引導作用，使託住主軸的上、下軸託先於主軸升降，使主軸處於無摩擦的自然狀態，從而提高設備的測量精度。
本實用新型的一種維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，主要包括一上主軸14、一下主軸3，上主軸14上方設有加荷的主槓桿18，下主軸3的下端設有金剛石壓頭2；有一主偏心輪23，該主偏心輪23通過一軸承與主槓桿18的下側接觸，帶動主槓桿18繞支點12作擺動，並通過支承螺釘15將負荷傳遞至上主軸14；有一輔助槓桿22和一輔偏心輪24，該輔偏心輪24通過一軸承與輔助槓桿22接觸，帶動該輔助槓桿22繞其中部的支點27擺動，所述輔助槓桿22的另一端作用在上主軸14外的上套筒11上；在上主軸14及下主軸3的上部各有一簧片17、30，所述簧片17、30分別將上主軸14及下主軸3託住。
在所述上主軸14外設有上套筒11、上滑套10，上主軸14下端由上軸託9的上口斜面託住；下主軸3外設有下套筒6、下滑套7，下主軸3的下端由下軸託5的上口斜面託住；上套筒11通過頂杆35與下主軸3外的下套筒6接觸。
所述主偏心輪23與輔偏心輪24設於一偏心軸36上。
本實用新型的優點在於由於採用了雙槓桿無摩擦主軸結構，消除了主軸在運動時摩擦力的影響，提高了測量精度，擴大了測量負荷量值，特別適用於多規格的允差小、精度要求高的維氏硬度計的一體機。


圖1為本實用新型的主軸結構的縱剖面圖；圖2為圖1的A-A剖視圖；圖3為圖1的B-B剖視圖。
圖中1試件，2金剛石壓頭，3下主軸，4並帽，5下軸託，6下套筒，7下滑套，8簧片螺釘，9上軸託，10上滑套，11上套筒，12槓桿支承軸，13配重塊，14上主軸，15支承螺釘，16配重塊，17上簧片，18主槓桿，19上簧片座，20壓簧定位杆，21壓簧，22輔助槓桿，23主偏心輪，24輔偏心輪，25電機支架，26底板，27支點，28輔支架，29轉盤座，30下簧片，31下簧片座，32轉盤，33上壓簧，34下壓簧，35頂杆，36偏心軸。
具體實施方式
現結合一實施例及其附圖對本實用新型作進一步說明。
由圖1，電機啟動開始加荷，偏心軸36帶動主、輔偏心輪23、24開始轉動，隨主偏心輪23半徑減小，主槓桿18逐漸下降，而隨輔偏心輪24的半徑增加，輔助槓桿22逐漸抬高(參見圖3)。主槓桿18的下降通過支承螺釘15使上主軸14下降，同時，輔助槓桿22通過支點27使其另一端也向下運動。但由於主、輔槓桿的力臂比不同，所以主、輔槓桿的作用點下降速度也不同，由於偏心輪的形狀關係，輔助槓桿22的下降速度大於主槓桿的下降速度，這樣輔助槓桿22便先帶動上套筒11、上軸託9、頂杆35下降，同時再由頂杆35帶動下套筒6、下軸託5向下移動，參見圖2。由於這時上、下主軸14、3的上部由上、下簧片12、30託住，上、下主軸的下端分別被上、下軸託9、5的上口斜面託住，所以上、下主軸14、3隻受到上、下軸託及上、下簧片的控制，不產生其它摩擦力，況且上、下簧片很薄，對上、下主軸的託力不足以支承上、下主軸的重量，所以在軸託下降時，主軸14、3也跟著自然垂直地下降，直到金剛石壓頭2的頂端觸及試件1的表面，主軸停止下降，而此時軸託仍繼續下降，使主軸與軸託完全脫開。這時主槓桿18上的支承螺釘15所受的力完全通過上主軸14，下主軸3傳遞到金剛石壓頭2上，並在試件1上產生壓痕；待主、輔偏心輪23、24轉過半圈，電機停轉，主、輔槓桿18、22運動，開始保荷記時；時間到後，電機繼續轉動，軸託託起主軸，在上下壓簧33、34的作用下，各部件回復到起始位置，完成一次加卸荷操作。
權利要求1.一種維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，主要包括一上主軸(14)、一下主軸(3)，上主軸(14)上方設有加荷的主槓桿(18)，下主軸(3)的下端設有金剛石壓頭(2)，其特徵在於(a)有一主偏心輪(23)，該主偏心輪(23)通過一軸承與主槓桿(18)的下側接觸，帶動主槓桿(18)繞支點(12)作擺動；(b)有一輔助槓桿(22)和一輔偏心輪(24)，該輔偏心輪(24)通過一軸承與輔助槓桿(22)接觸，帶動該輔助槓桿(22)繞其中部的支點(27)擺動，所述輔助槓桿(22)的另一端作用在上主軸(14)外的上套筒(11)上；(c)在上主軸(14)及下主軸(3)的上部各有一簧片(17)、(30)，所述簧片(17)、(30)分別將上主軸(14)及下主軸(3)託住。
2.根據權利要求1所述的維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，其特徵在於在所述上主軸(14)外設有上套筒(11)、上滑套(10)，上主軸(14)的下端由上軸託(9)託住；下主軸(3)外設有下套筒(6)、下滑套(7)，下主軸(3)的下端由下軸託(5)託住；上套筒(11)通過一頂杆(35)與下主軸(3)外的下套筒(6)接觸。
3.根據權利要求1所述的維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，其特徵在於所述主偏心輪(23)與輔偏心輪(24)設於一偏心軸(36)上。
專利摘要一種維氏硬度計雙槓桿無摩擦主軸結構，主要包括一上主軸14、一下主軸3，主槓桿18，金剛石壓頭2；一主偏心輪23，該主偏心輪23通過一軸承與主槓桿18的下側接觸，帶動主槓桿18繞支點12作擺動；一輔助槓桿22和一輔偏心輪24，該輔偏心輪24通過一軸承與輔助槓桿22接觸，帶動該輔助槓桿22繞其中部的支點27擺動，所述輔助槓桿22的另一端作用在上主軸14外的上套筒11上；在上主軸14及下主軸3的上部各有一簧片17、30，所述簧片17、30分別將上主軸14及下主軸3託住。由於採用了雙槓桿無摩擦主軸結構，消除了主軸運動時摩擦力的影響，提高了測量精度。
文檔編號G01N3/40GK2708298SQ200320122929
公開日2005年7月6日 申請日期2004年11月30日 優先權日2004年11月30日
發明者盛耀興, 張耀華, 桑佩君 申請人:上海滬工高峰工具有限公司上海材料試驗機廠