面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置的製作方法

2023-06-15 12:49:56 1

專利名稱：面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種角接觸球軸承預緊力、相對位移、轉動摩擦力矩的測量裝置，具體涉及面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置。
背景技術：
在精密軸系的裝較過程中，成對角接觸球軸承的安裝至關重要，是整個軸系精度的主要影響因素。成對角接觸球軸承的經典安裝方式可以分為面對面成對安裝和背對背成對安裝兩大類。成對安裝角接觸球軸承預緊力、相對位移兩者的關係是軸承預緊力越大，則相對 位移越大，此時轉動摩擦力矩也會越大，同時軸系精度較高，反之亦然。但是，摩擦力矩太大就會給伺服控制帶來困難，反過來會影響整個軸系的控制精度。所以，在精密軸系的裝校過程中，需要根據軸系精度的要求，對軸承預緊力、相對位移和轉動摩擦力矩進行優化匹配。傳統的精密軸系裝校過程中只是憑操作人員的經驗確定相對位移，然後在此相對位移下由於軸承預緊力、轉動摩擦力矩、軸系精度三者之一達不到要求從而造成裝調工作的多次返工，而最終在軸系返工拆卸過程中容易造成零部件損傷，反而影響軸系精度和極大拖延軸系裝調工期。

發明內容
本發明提供了一種面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，以克服現有人工裝校工藝的不確定性和盲目性、以期在一定的軸系精度下和實際潤滑條件下，精準地確定成對安裝角接觸球軸承預緊力、相對位移和轉動摩擦力矩的數值，滿足高精度軸系裝調的技術問題。為實現以上發明目的，本發明提出以下解決方案。面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，由施壓與傳感檢測機構、傳動與轉動摩擦力矩測量機構、軸承安裝底座三部分組成；所述軸承安裝底座包括軸承外環壓緊組件、軸承內環壓緊組件、定位盤和底座。所述軸承外環壓緊組件和軸承內環壓緊組件共同壓緊待測的角接觸球軸承，並整體安裝於所述定位盤(17)中，定位盤(17)在豎直方向上固定於底座(I)上；位於定位盤(17)的外側在底座上安裝有滾動直線導軌副(3)，靠近滾動直線導軌副(3)兩端在底座上分別固定設置有定位塊(4)和後限位塊(2)，在滾動直線導軌副(3)上套接有適配的行程限位塊(5)；所述施壓與傳感檢測機構包括自上而下依次設置的手輪(9)、手輪安裝架、連接板、盤形拉壓傳感器(12)、壓釘(13)以及壓盤(15)，壓盤(15)能夠在下壓時與軸承外環壓緊組件接觸並傳遞壓力但與軸承內環壓緊組件保持間隙；在手輪安裝架一側固定設置有與所述連接板(11)滑動適配、用以沿豎直方向上導向的導向柱(8);在導向柱的外側設置與所述手輪安裝架、導向柱(8)固定連接的立柱￠)，在立柱(6)上設置有與所述導向柱(8)平行的光柵尺(7);立柱(6)的底部與滾動直線導軌副(3)和行程限位塊(5)固定連接；所述傳動與轉動摩擦力矩測量機構包括自下而上依次傳動連接的變頻電機(22)、波紋管式聯軸器(21)、非接觸式扭矩傳感器(20)、聯軸器(19)以及傳動杆(24)，其中變頻電機(22)和非接觸式扭矩傳感器(20)通過電機座(23)與底座(I)固定，傳動杆的兩端均與施壓套(28)固定連接，聯軸器(19)的上部與傳動杆(24)中部卡接配合。基於上述基本技術方案，本發明還有如下優化限定和改進軸承外環壓緊組件包括上下分立設置的軸承座(18)和軸承杯(16)，軸承內環壓緊組件包括法蘭(29)、內隔套(26)和施壓套(28);在定位盤的圓周方向上，通過緊定螺釘將軸承座(18)和軸承杯(16)與定位盤側壁固定連接；壓盤(15)能夠在下壓時與軸承杯
(16)接觸並傳遞壓力但與法蘭(23)保持間隙。在立柱￠)的底部與行程限位塊(5)之間設置有用以鎖緊立柱的傳動軸(34)和鎖緊凸輪(35)。採用本發明的面對面成對安裝角接觸球軸承預緊力、相對位移、轉動摩擦力矩組合測量裝置，在一定的軸系精度下和實際潤滑條件下，能夠精準地確定成對安裝角接觸球軸承預緊力、相對位移和轉動摩擦力矩的數值，對精密軸系的裝校給出精確的、定量的調校標準，克服了現有人工裝校工藝的不確定性和盲目性。該測量裝置亦適用於不同規格的軸承的測量，只需要根據軸承的規格相應改變軸承杯、軸承座、施壓套、內隔套、法蘭的規格即可。


圖I為本發明的結構示意圖(外部整體)；圖2為圖I的左視圖的剖視示意圖；圖3為圖I中立柱與軸承安裝底座連接部分在A向的剖視圖。圖4為圖3在B向的剖視圖。附圖標號說明I.底座；2.後限位塊；3.滾動直線導軌副；4.定位塊；5.行程限位塊；6.立柱；7.光柵尺；8.導向柱；9.手輪；10.梯形絲槓；11.連接板；12.盤形拉壓傳感器；13.壓釘；14.連接盤；15.壓盤；16.軸承杯；17.定位盤；18.軸承座；19.聯軸器；20.非接觸式扭矩傳感器；21.波紋管式聯軸器；22.變頻電機；23.電機座；24.傳動杆；25.下軸承；26.內隔套；27·上軸承；28·施壓套；29·法蘭；30·下推力軸承；31·上推力軸承；32·梯形螺母；33.鎖緊手柄；34.傳動軸；35.鎖緊凸輪；36.平鍵。
具體實施例方式如圖I-圖4所示，本發明的面對面成對安裝角接觸球軸承預緊力、相對位移、轉動摩擦力矩組合測量裝置由施壓與傳感檢測機構、傳動與轉動摩擦力矩測量機構、軸承安裝底座三部分組成施壓與傳感檢測機構由立柱6連接安裝在軸承安裝底座的滾動直線導軌副3上，可以沿滾動直線導軌副移動，由定位塊4和行程限位塊5、後限位塊2確定其位置，以適應不同規格的軸承測量。傳動與轉動摩擦力矩測量機構是通過設置的電機座23安裝在軸承安裝底座中的底座I上，測量轉動摩擦力矩的過程是通過聯軸器19與傳動杆24帶動軸承安裝底座中的施壓套28和軸承內環轉動來實現。施壓與傳感檢測機構包括的主要零組件有立柱6、光柵尺7、導向柱8、手輪9、梯形絲槓10、梯形螺母32、上推力軸承31、連接板11、下推力軸承30、盤形拉壓傳感器12、壓釘13、連接盤14、壓盤15、鎖緊手柄33、傳動軸34、鎖緊凸輪35。軸承安裝底座包括的主要零組件有底座I、滾動直線導軌副3、後限位塊2、定位塊4、行程限位塊5、定位盤17、軸承杯16、軸承座18、施壓套28、內隔套26、法蘭29。傳動與轉動摩擦力矩測量機構包括的主要零組件有電機座23、變頻電機22、波紋管式聯軸器21、非接觸式扭矩傳感器20、聯軸器19、傳動杆24。本發明的工作原理測量時，如圖I所示,將一對角接觸軸承由軸承座18、軸承杯16固定軸承外環，由法蘭29、內隔套26、施壓套28固定軸承內環，然後安裝在定位盤17中，擰緊定位盤17上的緊定螺釘，在圓周方向上固定軸承杯16和軸承座18，定位盤安裝在底座I上。將施壓與傳感檢測機構沿滾動直線導軌副3推至由定位塊4確定的位置，轉動鎖緊手柄33，由傳動軸34帶動鎖緊凸輪35將施壓與傳感檢測機構固定在滾動直線導軌副3上。旋轉手輪9，帶動連接板11沿導向柱8向下移動，依次壓下盤形拉壓傳感器12、壓釘13、壓盤15，並下壓軸承杯16，向下擠壓上軸承外環，再傳導給內隔套26、軸承座18，由軸承座18向上擠壓下軸承外環，最終即實現在手輪9的壓力下軸承內外環產生相對位移。由盤形拉壓傳感器12即可以讀出由手輪9施加在面對面成對安裝的角接觸球軸承上的預緊力， 由光柵尺7即可以讀出面對面成對安裝的角接觸球軸承內外環產生的相對位移，從而確定出預緊力與相對位移之間的關係，指導精密軸系裝校。在一定的預緊力和軸承實際潤滑條件下，安裝在電機座23上的變頻電機22帶動波紋管式聯軸器21並依次傳動至非接觸式扭矩傳感器20、聯軸器19、傳動杆24，傳動杆24撥動施壓套28和法蘭29，從而帶動軸承內環轉動。變頻電機22勻速轉動，由非接觸式扭矩傳感器20即可以讀出在一定的預緊力和軸承潤滑條件下面對面成對安裝角接觸球軸承的轉動摩擦力矩。測量完畢，反方向轉動鎖緊手柄33，由傳動軸34帶動鎖緊凸輪35將施壓與傳感檢測機構與滾動直線導軌副3鬆開，沿滾動直線導軌副推開施壓與傳感檢測機構，就可以依次拆卸各零組件。
權利要求
1.面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，其特徵在於由施壓與傳感檢測機構、傳動與轉動摩擦力矩測量機構、軸承安裝底座三部分組成； 所述軸承安裝底座包括軸承外環壓緊組件、軸承內環壓緊組件、定位盤和底座。所述軸承外環壓緊組件和軸承內環壓緊組件共同壓緊待測的角接觸球軸承，並整體安裝於所述定位盤(17)中，定位盤(17)在豎直方向上固定於底座(I)上；位於定位盤(17)的外側在底座上安裝有滾動直線導軌副(3)，靠近滾動直線導軌副(3)兩端在底座上分別固定設置有定位塊(4)和後限位塊(2)，在滾動直線導軌副(3)上套接有適配的行程限位塊(5)； 所述施壓與傳感檢測機構包括自上而下依次設置的手輪(9)、手輪安裝架、連接板(11)、盤形拉壓傳感器(12)、壓釘(13)以及壓盤(15)，壓盤(15)能夠在下壓時與軸承外環壓緊組件接觸並傳遞壓力但與軸承內環壓緊組件保持間隙；在手輪安裝架一側固定設置有與所述連接板(11)滑動適配、用以沿豎直方向上導向的導向柱(8);在導向柱的外側設置與所述手輪安裝架、導向柱(8)固定連接的立柱￠)，在立柱(6)上設置有與所述導向柱(8)平行的光柵尺(7);立柱(6)的底部與滾動直線導軌副(3)和行程限位塊(5)固定連接; 所述傳動與轉動摩擦力矩測量機構包括自下而上依次傳動連接的變頻電機(22)、波紋管式聯軸器(21)、非接觸式扭矩傳感器(20)、聯軸器(19)以及傳動杆(24)，其中變頻電機(22)和非接觸式扭矩傳感器(20)通過電機座(23)與底座(I)固定，傳動杆的兩端均與施壓套(28)固定連接，聯軸器(19)的上部與傳動杆(24)中部卡接配合。
2.根據權利要求I所述的面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，其特徵在於軸承外環壓緊組件包括上下分立設置的軸承座(18)和軸承杯(16)，軸承內環壓緊組件包括法蘭(29)、內隔套(26)和施壓套(28);在定位盤的圓周方向上，通過緊定螺釘將軸承座(18)和軸承杯(16)與定位盤側壁固定連接；壓盤(15)能夠在下壓時與軸承杯(16)接觸並傳遞壓力但與法蘭(23)保持間隙。
3.根據權利要求2所述的面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，其特徵在於在立柱(6)的底部與行程限位塊(5)之間設置有用以鎖緊立柱的傳動軸(34)和鎖緊凸輪(35)。
全文摘要
本發明提供了一種面對面成對安裝角接觸球軸承組合測量裝置，以克服現有人工裝校工藝的不確定性和盲目性。該裝置由施壓與傳感檢測機構、傳動與轉動摩擦力矩測量機構、軸承安裝底座三部分組成施壓與傳感檢測機構由立柱連接安裝在軸承安裝底座的滾動直線導軌副上，可以沿滾動直線導軌副移動，由定位塊和行程限位塊、後限位塊確定其位置，以適應不同規格的軸承測量；傳動與轉動摩擦力矩測量機構是通過設置的電機座安裝在軸承安裝底座中的底座上，測量轉動摩擦力矩的過程是通過聯軸器與傳動杆帶動軸承安裝底座中的施壓套和軸承內環轉動來實現。採用本發明，在一定的軸系精度下和實際潤滑條件下，能夠對精密軸系的裝校給出精確的、定量的調校標準。
文檔編號G01B11/02GK102928223SQ20121040614
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月22日 優先權日2012年10月22日
發明者楊賓宏, 彭小強, 李華, 王鵬 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所