一種輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及螺栓預(yù)緊力檢測裝置，尤其涉及一種輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在第一代、第二代輪轂軸承單元中，輪轂軸承通過輪轂軸承螺栓與鎖緊螺母配合鎖緊，為了研究輪轂軸承螺栓摩擦系數(shù)、輪轂軸承螺栓與鎖緊螺母貼合面積與其預(yù)緊力的關(guān)系，需要輪轂軸承裝車狀態(tài)下的游隙或預(yù)緊力提供支持，因此需要檢測輪轂軸承螺栓的扭矩與預(yù)緊力的線性關(guān)系，輪轂軸承螺栓的螺柱部分有多個(gè)臺(tái)階，而且螺柱的末端柱狀體的直徑很大，向一個(gè)法蘭面一樣，上面還有連接孔?，F(xiàn)有技術(shù)中，常見的螺栓預(yù)緊力檢測一般采用下述兩種方案:第一種方案，在螺栓末端中心打孔，把敏感元件埋入螺栓內(nèi)部，通過敏感元件感知螺栓的變形情況，對(duì)敏感元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行分析處理，獲取到預(yù)緊力，進(jìn)行檢測；第二種方案，在螺栓上沒有螺紋的螺柱上加工出測量平面，把應(yīng)變片粘貼于該測量平面，通過螺栓內(nèi)孔引出信號(hào)線，利用應(yīng)變片的應(yīng)變來探測螺栓預(yù)緊力。對(duì)于第一種方案，有些螺栓自身硬度很高，不便于打孔，有些螺栓型號(hào)很小，打孔非常困難，同時(shí)孔與螺母的同軸度、孔內(nèi)的光滑程度等都極難控制，從而導(dǎo)致檢測精度低，檢測困難；針對(duì)第二種方案，螺栓太小，也難以加工出平面，應(yīng)變片缺乏安裝位置，有些螺栓的螺柱整體都帶有螺紋，加工平面后會(huì)影響螺栓的正常使用。綜上，現(xiàn)在的螺絲軸向預(yù)緊力檢測都對(duì)螺栓自身帶有破壞性，而且檢測環(huán)境、狀態(tài)一致性很難控制，從而導(dǎo)致檢測精度低，甚至完全無法檢測。
[0003]中國專利授權(quán)公告號(hào):CN202867494U，授權(quán)公告日2013年4月10日，公開了一種設(shè)有預(yù)緊力檢測轉(zhuǎn)頭的螺栓，包括螺栓、檢測轉(zhuǎn)頭、固定桿、彈簧、固定銷及粘結(jié)劑，螺栓的軸心設(shè)有臺(tái)階孔、固定銷孔及調(diào)節(jié)銷孔，檢測轉(zhuǎn)頭上設(shè)有擺動(dòng)臂及調(diào)節(jié)銷，固定桿上設(shè)有凸臺(tái)及螺帽；固定桿設(shè)于臺(tái)階孔內(nèi)，粘結(jié)劑將固定桿端頭與臺(tái)階孔固連，檢測轉(zhuǎn)頭套裝在固定桿的凸臺(tái)上，固定銷嵌在固定銷孔內(nèi)，彈簧設(shè)于調(diào)節(jié)銷與固定銷之間。通過肉眼觀測檢測轉(zhuǎn)頭的位置，即可及早發(fā)現(xiàn)螺栓的預(yù)緊力降低或失效，具有結(jié)構(gòu)簡單，檢測方便的優(yōu)點(diǎn)。其不足之處是該種檢測方式中需要在螺栓的軸心加工出臺(tái)階孔，一批螺栓上，每次螺栓都加工臺(tái)階孔，每個(gè)臺(tái)階孔的同軸度、深度、直徑、粗糙度等都會(huì)有差異，因此預(yù)緊力檢測精度低，一致性差。同時(shí)螺栓中心打孔還會(huì)降低螺栓自身強(qiáng)度，破壞螺栓自身結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的螺栓預(yù)緊力檢測過程中會(huì)破壞螺栓自身結(jié)構(gòu)，同時(shí)檢測精度低的不足，提供了一種在不破壞螺栓自身結(jié)構(gòu)的情況下，能夠準(zhǔn)確檢測螺栓預(yù)緊力的輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置，該種裝置檢測方便，可用于輪轂軸承螺栓出廠檢驗(yàn)以及維修時(shí)的檢驗(yàn)，從而保證輪轂軸承單元性能穩(wěn)定。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置，包括基座、連接塊，連接塊與基座連接，連接塊的上面安裝有輪轂軸承螺栓，輪轂軸承螺栓的螺柱朝上并與基座垂直，輪轂軸承螺栓外側(cè)套設(shè)有支撐套，支撐套的下端與輪轂軸承螺栓的臺(tái)階處接觸，輪轂軸承螺栓的上端設(shè)有鎖緊螺母，所述的鎖緊螺母與支撐套的上端接觸，所述的支撐套與輪轂軸承螺栓間隙配合，支撐套的外側(cè)面上貼有應(yīng)變片組，應(yīng)變片組與應(yīng)變適配器連接，所述的應(yīng)變適配器與工控機(jī)連接，芯軸螺栓的上端設(shè)有套筒，所述的套筒與扭矩扳手連接。套筒套在鎖緊螺母上，扭矩扳手與套筒連接，扭矩扳手轉(zhuǎn)動(dòng)后，鎖緊螺母不斷擰緊，鎖緊螺母擠壓支撐套使得支撐套變形，支撐套上的應(yīng)變片組也產(chǎn)生形變，輪轂軸承螺栓的預(yù)緊力與支撐套的支撐力是一對(duì)作用力與反作用力，力的大小相等，扭矩扳手每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)特定的扭矩都會(huì)記載下來，同時(shí)觀察工控機(jī)上對(duì)應(yīng)的電壓值，應(yīng)變片組已經(jīng)通過應(yīng)變片標(biāo)定裝置標(biāo)定過，因此每個(gè)電壓都能對(duì)應(yīng)一個(gè)壓力值(該壓力值等于輪轂軸承螺栓的預(yù)緊力)，從而得出扭矩與預(yù)緊力的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)預(yù)緊力的檢測，該種預(yù)緊力檢測過程中不需要破壞螺栓自身結(jié)構(gòu)，不會(huì)影響螺栓強(qiáng)度，整個(gè)檢測裝置結(jié)構(gòu)簡單，檢測非常方便，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
[0006]作為優(yōu)選，所述的支撐套包括上支撐套和下支撐套，所述的上支撐套的上端向外延伸形成上翻邊，所述的下支撐套的下端向外延伸形成下翻邊，所述的應(yīng)變片組貼在下支撐套上。為了使得支撐套受壓后能具有較大應(yīng)變量，支撐套自身的長度較長而壁厚較薄，這樣支撐套在受到較小的壓力作用時(shí)也能形變，然而這樣也導(dǎo)致支撐套受到壓力較大時(shí)其中間部位可能沿徑向拱起而導(dǎo)致應(yīng)變片失效，因此把支撐套分為上支撐套和下支撐套，上支撐套和下支撐套自身長度都遠(yuǎn)小于單個(gè)支撐套的長度，因此受到較大的壓力后其中間部位不易拱起，從而保持應(yīng)變片組能夠穩(wěn)定的檢測到應(yīng)變量。
[0007]作為優(yōu)選，所述的應(yīng)變片組包括四個(gè)應(yīng)變片，四個(gè)應(yīng)變片采用全橋方式連接。全橋連接方式，檢測精度高，
作為優(yōu)選，所述的上翻邊與下翻邊之間套設(shè)有彈性密封套。彈性密封套具有保護(hù)應(yīng)變片組的效果，防止應(yīng)變片組收到外界污染、碰撞等，同時(shí)彈性密封套不會(huì)影響支撐套的受力。
[0008]作為優(yōu)選，所述的上支撐套的下端面內(nèi)側(cè)設(shè)有環(huán)形缺口，所述的環(huán)形缺口套在下支撐套的上端與上支撐套形成過渡配合。由于上支撐套、下支撐套與芯軸之間都是間隙配合，上支撐套僅僅壓在下支撐套上容易發(fā)生徑向錯(cuò)位，即上支撐套的軸線與下支撐套的軸線不共線，從而導(dǎo)致下支撐套的受力條件不同，因此上支撐套下端的階梯孔套在下支撐套上，從而保持上支撐套與下支撐套同軸，保證檢測條件相同，同時(shí)還能有效的防止下支撐套受力過大而向徑向拱起。
[0009]一種應(yīng)變片標(biāo)定裝置，包括基座、連接塊，連接塊與基座連接，連接塊的上面安裝有輪轂軸承螺栓，輪轂軸承螺栓的螺柱部分朝上并與基座垂直，輪轂軸承螺栓外側(cè)套設(shè)有支撐套，所述的支撐套與輪轂軸承螺栓間隙配合，支撐套的下端與輪轂軸承螺栓的臺(tái)階處接觸，支撐套的外側(cè)面上貼有應(yīng)變片組，應(yīng)變片組與應(yīng)變適配器連接，所述的應(yīng)變適配器與工控機(jī)連接，輪轂軸承螺栓的上端螺柱上套有壓套，所述的壓套與螺柱間隙配合，壓套的下端與支撐套的上端接觸，壓套的上端面中心設(shè)有圓錐孔，所述的圓錐孔內(nèi)設(shè)有鋼球。加載機(jī)的壓臂壓在鋼球上給鋼球增加壓力載荷，壓套直接壓在支撐套上，支撐套上的應(yīng)變片組感受到該應(yīng)變，從而輸出信號(hào)經(jīng)過應(yīng)變適配器與工控機(jī)的處理后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電壓值，加載機(jī)每加載一個(gè)特定的壓力后，記錄電壓值，最后得出壓力與電壓的線性關(guān)系，因此在輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置中，當(dāng)扭力扳手轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工控機(jī)上顯示的電壓值直接能換算成對(duì)應(yīng)的壓力值(壓力值和預(yù)緊力的大小相等)，從而直觀的得出扭矩與預(yù)緊力的關(guān)系。
[0010]作為優(yōu)選，所述的圓錐孔的軸線與壓套的軸線共線。當(dāng)加載機(jī)上壓臂的負(fù)載加在鋼球上的時(shí)候，鋼球?qū)禾桩a(chǎn)生的壓力均勻作用在支撐套一圈，從而保證支撐套的一周受力均勻，提聞應(yīng)變片組的標(biāo)定精度。
[0011]因此，本發(fā)明具有在不破壞輪轂軸承螺栓自身結(jié)構(gòu)的情況下，快速、準(zhǔn)確的檢測輪轂軸承螺栓預(yù)緊力的有益效果，檢測方便、精度高。
【附圖說明】
[0012]圖1為輪轂軸承螺栓預(yù)緊力檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為應(yīng)變片標(biāo)定裝置結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明中應(yīng)變片組信號(hào)處理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為圖1中A處局部放大結(jié)構(gòu)示