專利名稱：軸承游隙測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸承檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種軸承游隙測量儀。
背景技術(shù)：
軸承游隙測量中的難點(diǎn)是測量自身重量較輕的軸承。比如，軸承外圈重量為260 克的軸承，這樣的軸承進(jìn)行檢測時(shí)必須要另外施加相應(yīng)的軸向力才能達(dá)到軸承要求的測量范圍，而在測量時(shí)，軸承既要翻轉(zhuǎn)180°，如果還要在外圈上施加軸向力會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)制造及使用帶來較大的難度。其次，通常的測量方法都是將軸承內(nèi)圈固定，測量點(diǎn)在外圈上，這樣軸承外圈對(duì)軸承滾道軸線的端面跳動(dòng)必然會(huì)反映在測量值上。對(duì)于小型的雙列圓錐滾子軸承，上述兩個(gè)測量難點(diǎn)使得測量精度不高。小型雙列圓錐滾子軸承的精度指標(biāo)為在測量負(fù)荷士 100N時(shí)，軸承軸向間隙(即軸向游隙)為0. 085-0. 22mm。軸承總體尺寸為外徑φ60土0.013mm,內(nèi)徑39-0. 018mm，高度 37-0. 102mm。采用目前的測量技術(shù)很難達(dá)到上述的測量精度要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型旨在提出一種能夠精確測量小型軸承的軸承游隙測量儀。根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提出一種軸承游隙測量儀，包括基座、上定位座、托板、上測量頭和下測量頭?；哂幸凰奖砻妗Ｉ隙ㄎ蛔虱h(huán)形，上定位座固定在基座的上方，上定位座的尺寸與軸承外圈的尺寸相同。托板活動(dòng)安裝在基座上，托板位于上定位座的下方，托板由第一油缸驅(qū)動(dòng)在垂直于基座的水平表面的方向上升降，托板呈環(huán)形，托板的尺寸與軸承外圈的尺寸相同。上測量頭位于上定位座內(nèi)，上測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，上測量頭具有第一定位彈簧。下測量頭位于托板內(nèi)，下測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，下測量頭具有第二定位彈簧。在一個(gè)實(shí)施例中，上測量頭和下測量頭連接到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)上測量頭和下測量頭旋轉(zhuǎn)。上測量頭的第一定位彈簧施加向下的軸向力，比如160N。第一油缸施加向上的軸向力，比如60N。第二定位彈簧施加向上的軸向力，比如200N。在一個(gè)實(shí)施例中，待測的軸承放置在上定位座、上測量頭、托板和下測量頭之間， 上定位座和托板固定軸承外圈，上測量頭和下測量頭固定軸承內(nèi)圈。本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀能夠準(zhǔn)確地測量具有較小的自身重量的軸承的軸承游隙。

圖1揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的軸承游隙測量儀的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1所示，本實(shí)用新型揭示了一種軸承游隙測量儀，包括基座102、上定位座 104、托板106、上測量頭108和下測量頭110?；?02具有一水平表面。上定位座104呈環(huán)形，上定位座104固定在基座102 的上方，上定位座104的尺寸與軸承外圈的尺寸相同，上定位座104用于從上方固定軸承外圈。托板106活動(dòng)安裝在基座102上，托板位于上定位座104的下方，托板106由第一油缸 107驅(qū)動(dòng)在垂直于基座102的水平表面的方向上升降，托板106呈環(huán)形，托板106的尺寸與軸承外圈的尺寸相同。托板106用于從下方固定軸承外圈。上測量頭108位于上定位座 102內(nèi)，上測量頭108的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，上測量頭108具有第一定位彈簧109。 上測量頭108用于從上方固定軸承內(nèi)圈并帶動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)。下測量頭110頭位于托板 106內(nèi)，下測量頭110的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，下測量頭110具有第二定位彈簧111。 下測量頭110用于從下方固定軸承內(nèi)圈并帶動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)。待測的軸承放置在上定位座 104、上測量頭108、托板106和下測量頭110之間，上定位座104和托板106固定軸承外圈， 上測量頭108和下測量頭110固定軸承內(nèi)圈。在圖1所示的實(shí)施例中，上測量頭108和下測量頭110連接到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)上測量頭108和下測量頭110旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)。上測量頭108的第一定位彈簧109施加向下的軸向力，比如160N，該向下的軸向力被施加于軸承內(nèi)圈上。第一油缸107施加向上的軸向力，比如60N，該向上的軸向力被施加于軸承內(nèi)圈。下測量頭110的第二定位彈簧111施加向上的軸向力，比如200N，該向上的軸向力也被施加于軸承內(nèi)圈。該軸承游隙測量儀的工作原理如下當(dāng)軸承的軸線垂直于水平面位置時(shí)，如軸承滾道圓錐面母線與軸線的斜角小于一定數(shù)值時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象。即在受到軸向力，軸承內(nèi)圈擋邊與滾子工作面仍不能充分接觸。此時(shí)若軸承回轉(zhuǎn)就能夠消除這種自鎖狀態(tài)。軸承回轉(zhuǎn)速度對(duì)于消除自鎖的速度不是簡單的線性關(guān)系。在某一速度時(shí)，當(dāng)回轉(zhuǎn)速度提高一倍，消除自鎖的速度就會(huì)提高一倍以上。 本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀的回轉(zhuǎn)速度約60rpm(指軸承內(nèi)圈的回轉(zhuǎn)速度)符合實(shí)際要求。該軸承游隙測量儀采用無芯棒定心測量方式，二個(gè)軸承內(nèi)圈中只有一個(gè)軸承內(nèi)圈為主動(dòng)回轉(zhuǎn)件，另一個(gè)軸承內(nèi)圈是依靠二個(gè)軸承內(nèi)圈小端端面的接觸壓力產(chǎn)生摩擦力帶動(dòng)的。無芯棒定心是不以軸承的內(nèi)徑定位，而是以軸承外徑定位。外徑定位比內(nèi)徑定位機(jī)械結(jié)構(gòu)更簡單，外圈定位高度設(shè)定為15mm，而以內(nèi)徑定位的高度要25mm以上(單一內(nèi)圈高度為 18. 5mm)。雖然軸承內(nèi)徑的尺寸精度比外徑為高(內(nèi)徑公差為0. 018mm，外徑為0. 026mm)，但內(nèi)徑作為定位基準(zhǔn)，芯棒尺寸要比內(nèi)徑小(即間隙)0. 035mm以上，才能使軸承脫卸自如。該軸承游隙測量儀進(jìn)行軸承游隙檢測的原理如下當(dāng)檢測軸承游隙時(shí)，軸承推入上定位座和托板之間的檢測位置，第一油缸向上運(yùn)動(dòng)推動(dòng)托板，使軸承外圈的上端面與上定位座接觸。由于第一油缸的推力的作用，軸承外圈夾緊在上定位座與托板之間。在軸承外圈夾緊的同時(shí)，上測量頭由于第一定位彈簧的作用對(duì)于上方的軸承內(nèi)圈施加了 160N向下的軸向力，而下方的軸承內(nèi)圈此時(shí)則受到由第一油缸通過下測量頭施加的60N向上的定位軸向力，即方向與上方的軸承內(nèi)圈所受軸向力相反。這樣上方的軸承內(nèi)圈實(shí)際相當(dāng)于受到160N向下的軸向力，而下方的軸承內(nèi)圈受60N向上的軸向力，所以上方的軸承內(nèi)圈此時(shí)克服下方的軸承內(nèi)圈的力將下方的軸承內(nèi)圈壓下， 直到上方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸(上方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸的意義是上方的軸承內(nèi)圈組件中的滾子與軸承外圈充分接觸)。此時(shí)只要軸承存在軸向游隙，在上方軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸，下方的軸承內(nèi)圈則沒有與軸承外圈接觸。如果沒有軸向游隙那么上下方的軸承內(nèi)圈在同時(shí)受軸向力的情況下二個(gè)軸承內(nèi)圈同時(shí)與軸承外圈接觸，二個(gè)軸承內(nèi)圈小端面之間則存在> 0的間隙。由于上方的軸承內(nèi)圈受160N軸向力，所以這個(gè)軸向力克服了反向的60N的軸向力后。其余100N就作用到了軸承外圈，也就是說此時(shí)上方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈的接觸壓力為100N，這100N就是根據(jù)軸承產(chǎn)品所要求的測量力。當(dāng)軸承處于這種狀態(tài)時(shí)，軸承的內(nèi)圈開始旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間后(對(duì)實(shí)用新型的軸承游隙測量儀來說一般為10秒左右)，上方的軸承內(nèi)圈擋邊與滾子工作端面充分接觸。這時(shí)可以從測量表中觀察到，表針基本沒有擺動(dòng)了。第一油缸的活塞向上運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)第二定位彈簧并至活塞運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)(第一油缸的該活塞的行程為優(yōu)先行程)使第二定位彈簧受到260N的壓縮力。 這個(gè)力施加于被測軸承的下方的軸承內(nèi)圈，使下方的軸承內(nèi)圈受到260N向上的軸向力。這個(gè)力也克服了與之方向相反的上方的軸承內(nèi)圈所受到的160N向下的軸向力，并將上方的軸承內(nèi)圈向上推動(dòng)，至下方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸。如果軸承存在軸向游隙，下方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸，上方的軸承內(nèi)圈則沒有與軸承外圈接觸。下方的軸承內(nèi)圈所受的 260N軸向力，其中160N克服反向的160N軸向力，另100N就施加與軸承外圈成為下方的軸承內(nèi)圈的測量力。在整個(gè)測量過程中，當(dāng)被測軸承處于定位狀態(tài)時(shí)，內(nèi)圈回轉(zhuǎn)，測量表的指針可看出在擺動(dòng)，測量表的數(shù)值在減少。這說明，上方的軸承內(nèi)圈的擋邊與滾子趨于接觸，當(dāng)擋邊與滾子充分接觸時(shí)，表的指針也就不產(chǎn)生擺動(dòng)，而且基本上處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)把表針撥至 “0”位(這樣做的目的是便于讀數(shù))并啟動(dòng)第一油缸向上推壓第二定位彈簧。第二定位彈簧受到油缸推壓后，反向?qū)椈蓧嚎s反力施加于下方的軸承內(nèi)圈，第二定位彈簧施加于下方的軸承內(nèi)圈的力大于上方的軸承內(nèi)圈由定位彈簧施加的軸向力，且方向相反，所以使下方的軸承內(nèi)圈克服上方的軸承內(nèi)圈所受的力，并將上方的軸承內(nèi)圈推動(dòng)至下方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸(下方的軸承內(nèi)圈與軸承外圈接觸的意義也使下方的軸承內(nèi)圈組件中的滾子與軸承外圈滾到接觸)，下方的軸承內(nèi)圈推動(dòng)上方的軸承內(nèi)圈，使之產(chǎn)生的軸向位移 (這個(gè)位移量可以從測量表中直接觀察到，并將數(shù)值讀出)。這個(gè)位移的數(shù)值，就是所要求測量軸承的軸向游隙，以上所述就是本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀測量軸向游隙的基本原理。簡單地說，本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀測量軸承軸向游隙的基本原理就是外圈固定， 內(nèi)圈回轉(zhuǎn)，并通過二個(gè)彈簧對(duì)內(nèi)圈施加大小不同的軸向力使二個(gè)內(nèi)圈相對(duì)與外圈產(chǎn)生軸向竄動(dòng)(位移)從而將軸承的軸向游隙測出。本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀能夠準(zhǔn)確地測量具有較小的自身重量的軸承的軸承游隙。
權(quán)利要求1.一種軸承游隙測量儀，其特征在于，包括基座，基座具有一水平表面；上定位座，上定位座呈環(huán)形，上定位座固定在基座的上方，上定位座的尺寸與軸承外圈的尺寸相同；托板，托板活動(dòng)安裝在基座上，托板位于上定位座的下方，托板由第一油缸驅(qū)動(dòng)在垂直于基座的水平表面的方向上升降，托板呈環(huán)形，托板的尺寸與軸承外圈的尺寸相同；上測量頭，上測量頭位于上定位座內(nèi)，上測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，上測量頭具有第一定位彈簧；下測量頭，下測量頭位于托板內(nèi)，下測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，下測量頭具有第二定位彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承游隙測量儀，其特征在于，所述上測量頭和下測量頭連接到驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)上測量頭和下測量頭旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求1所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述上測量頭的第一定位彈簧施加向下的軸向力。
4.如權(quán)利要求3所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述第一定位彈簧施加的向下的軸向力為160N。
5.如權(quán)利要求1所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述第一油缸施加向上的軸向力。
6.如權(quán)利要求5所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述第一油缸施加的向上的軸向力為60N。
7.如權(quán)利要求1所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述下測量頭的第二定位彈簧施加向上的軸向力。
8.如權(quán)利要求7所述的軸承游隙測量儀，其特征在于， 所述第二定位彈簧施加的向上的軸向力為200N。
9.如權(quán)利要求1所述的軸承游隙測量儀，其特征在于，待測的軸承放置在上定位座、上測量頭、托板和下測量頭之間，上定位座和托板固定軸承外圈，上測量頭和下測量頭固定軸承內(nèi)圈。
專利摘要本實(shí)用新型揭示了一種軸承游隙測量儀，包括基座、上定位座、托板、上測量頭和下測量頭?；哂幸凰奖砻妗Ｉ隙ㄎ蛔虱h(huán)形，上定位座固定在基座的上方，上定位座的尺寸與軸承外圈的尺寸相同。托板活動(dòng)安裝在基座上，托板位于上定位座的下方，托板由第一油缸驅(qū)動(dòng)在垂直于基座的水平表面的方向上升降，托板呈環(huán)形，托板的尺寸與軸承外圈的尺寸相同。上測量頭位于上定位座內(nèi)，上測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，上測量頭具有第一定位彈簧。下測量頭位于托板內(nèi)，下測量頭的尺寸與軸承內(nèi)圈的尺寸相同，下測量頭具有第二定位彈簧。本實(shí)用新型的軸承游隙測量儀能夠準(zhǔn)確地測量具有較小的自身重量的軸承的軸承游隙。
文檔編號(hào)G01B5/14GK202204444SQ201120323168
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者李維春, 李蜀紅, 譚體新 申請(qǐng)人:上海通用軸承有限公司