專利名稱：維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種硬度計，具體指硬度計中的雙杠桿主軸無摩擦結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
維氏硬度計是一種用于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(shè)備，其特點是小負(fù)荷力值分檔細(xì)，力值跨度大，允差小。其基本結(jié)構(gòu)主要由上主軸、下主軸、杠桿、壓頭組成，上主軸上方設(shè)有加荷的主杠桿，下主軸設(shè)在上主軸的下方，其下端設(shè)有金剛石壓頭，主杠桿上的負(fù)荷通過上主軸與下主軸作用在壓頭上，使試件上出現(xiàn)壓痕，然后根據(jù)壓痕的大小深淺計算材料的硬度。一種集顯微硬度計、小負(fù)荷硬度計和普通硬度計于一體的小負(fù)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)，不能采用普通維氏硬度計的主軸結(jié)構(gòu)，因這種結(jié)構(gòu)的主軸運動時的摩擦力過大，會使允差值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。在現(xiàn)有技術(shù)中，有采用雙簧片控制主軸運動的，但由于這種雙簧片控制主軸結(jié)構(gòu)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(dāng)，使簧片過軟，會導(dǎo)致主軸不能正常復(fù)位；反之，如簧片過硬，會對主軸產(chǎn)生托力，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(xiàn)裂縫。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提出一種維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，通過增加一輔助杠桿，并藉其引導(dǎo)作用，使托住主軸的上、下軸托先于主軸升降，使主軸處于無摩擦的自然狀態(tài)，從而提高設(shè)備的測量精度。
本實用新型的一種維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，主要包括一上主軸14、一下主軸3，上主軸14上方設(shè)有加荷的主杠桿18，下主軸3的下端設(shè)有金剛石壓頭2；有一主偏心輪23，該主偏心輪23通過一軸承與主杠桿18的下側(cè)接觸，帶動主杠桿18繞支點12作擺動，并通過支承螺釘15將負(fù)荷傳遞至上主軸14；有一輔助杠桿22和一輔偏心輪24，該輔偏心輪24通過一軸承與輔助杠桿22接觸，帶動該輔助杠桿22繞其中部的支點27擺動，所述輔助杠桿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托住。
在所述上主軸14外設(shè)有上套筒11、上滑套10，上主軸14下端由上軸托9的上口斜面托住；下主軸3外設(shè)有下套筒6、下滑套7，下主軸3的下端由下軸托5的上口斜面托住；上套筒11通過頂桿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(shè)于一偏心軸36上。
本實用新型的優(yōu)點在于由于采用了雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，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(fù)荷量值，特別適用于多規(guī)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(jié)構(gòu)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并帽，5下軸托，6下套筒，7下滑套，8簧片螺釘，9上軸托，10上滑套，11上套筒，12杠桿支承軸，13配重塊，14上主軸，15支承螺釘，16配重塊，17上簧片，18主杠桿，19上簧片座，20壓簧定位桿，21壓簧，22輔助杠桿，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(zhuǎn)盤座，30下簧片，31下簧片座，32轉(zhuǎn)盤，33上壓簧，34下壓簧，35頂桿，36偏心軸。
具體實施方式
現(xiàn)結(jié)合一實施例及其附圖對本實用新型作進(jìn)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(zhuǎn)動，隨主偏心輪23半徑減小，主杠桿18逐漸下降，而隨輔偏心輪24的半徑增加，輔助杠桿22逐漸抬高(參見圖3)。主杠桿18的下降通過支承螺釘15使上主軸14下降，同時，輔助杠桿22通過支點27使其另一端也向下運動。但由于主、輔杠桿的力臂比不同，所以主、輔杠桿的作用點下降速度也不同，由于偏心輪的形狀關(guān)系，輔助杠桿22的下降速度大于主杠桿的下降速度，這樣輔助杠桿22便先帶動上套筒11、上軸托9、頂桿35下降，同時再由頂桿35帶動下套筒6、下軸托5向下移動，參見圖2。由于這時上、下主軸14、3的上部由上、下簧片12、30托住，上、下主軸的下端分別被上、下軸托9、5的上口斜面托住，所以上、下主軸14、3只受到上、下軸托及上、下簧片的控制，不產(chǎn)生其它摩擦力，況且上、下簧片很薄，對上、下主軸的托力不足以支承上、下主軸的重量，所以在軸托下降時，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，而此時軸托仍繼續(xù)下降，使主軸與軸托完全脫開。這時主杠桿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，并在試件1上產(chǎn)生壓痕；待主、輔偏心輪23、24轉(zhuǎn)過半圈，電機停轉(zhuǎn)，主、輔杠桿18、22運動，開始保荷記時；時間到后，電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，軸托托起主軸，在上下壓簧33、34的作用下，各部件回復(fù)到起始位置，完成一次加卸荷操作。
權(quán)利要求1.一種維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，主要包括一上主軸(14)、一下主軸(3)，上主軸(14)上方設(shè)有加荷的主杠桿(18)，下主軸(3)的下端設(shè)有金剛石壓頭(2)，其特征在于(a)有一主偏心輪(23)，該主偏心輪(23)通過一軸承與主杠桿(18)的下側(cè)接觸，帶動主杠桿(18)繞支點(12)作擺動；(b)有一輔助杠桿(22)和一輔偏心輪(24)，該輔偏心輪(24)通過一軸承與輔助杠桿(22)接觸，帶動該輔助杠桿(22)繞其中部的支點(27)擺動，所述輔助杠桿(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)托住。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述上主軸(14)外設(shè)有上套筒(11)、上滑套(10)，上主軸(14)的下端由上軸托(9)托??；下主軸(3)外設(shè)有下套筒(6)、下滑套(7)，下主軸(3)的下端由下軸托(5)托??；上套筒(11)通過一頂桿(35)與下主軸(3)外的下套筒(6)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，其特征在于所述主偏心輪(23)與輔偏心輪(24)設(shè)于一偏心軸(36)上。
專利摘要一種維氏硬度計雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，主要包括一上主軸14、一下主軸3，主杠桿18，金剛石壓頭2；一主偏心輪23，該主偏心輪23通過一軸承與主杠桿18的下側(cè)接觸，帶動主杠桿18繞支點12作擺動；一輔助杠桿22和一輔偏心輪24，該輔偏心輪24通過一軸承與輔助杠桿22接觸，帶動該輔助杠桿22繞其中部的支點27擺動，所述輔助杠桿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托住。由于采用了雙杠桿無摩擦主軸結(jié)構(gòu)，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(yōu)先權(quán)日2004年11月30日
發(fā)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