[发明专利]圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆锥滚子球基面曲率半径的测量装置及测量方法。

背景技术

通常圆锥滚子球基面的曲率半径（SR）在400以下要求公差为2毫米,常规圆锥滚子球基面的曲率半径是以加工样板来判定。从止通规曲率样板加工精度看，实际止通规曲率样板的公差是小于2毫米；而从止通规曲率样板使用情况看，通常是用透光法来判定。因圆锥滚子球基面的有效面很小，随着个人经验不同，判定结果也不同。因此，球基面曲率半径的传统测量用的样板透光法不能给出一个有效的数据来证明其准确性，而只能凭各人的经验判断会造成测量的不确定性而给产品质量的判断带来麻烦，从而给生产带来不少麻烦。因此，业界就迫切需要提供对圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量手段。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置及其测量方法，改变原有的用样板而无法确定球基面的半径值的问题，减少因人为经验不同而产生不同判断结果的因素。

根据本发明一方面提供一种圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置，包括一个轮廓仪，其特征在于，还包括测量夹具、正弦规、标准量块、基座；其中轮廓仪安装在基座上，正弦规的一端直接置于基座上表面，正弦规的另一端通过安放其下方的标准量块置于基座的上表面上，标准量块使正弦规抬高以倾斜成与基座表面成一个等于滚子偏转角F的角度，测量夹具安装于正弦规上，用于夹持被测定的圆锥滚子。

所述滚子偏转角设置成确保轮廓的切点在被测基面的中心附近，以便于数据的读取。

当圆锥滚子全角为3°～4°，左右偏转角F采用0°30′；当滚子全角在4°～5°，左右偏转角F采用0°45′。

所述轮廓仪是型号为Mahr Marsurf cd120的轮廓仪。

根据本发明另一方面提供一种圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量方法，采用上述的测量装置实施，所述测量方法包括：使正弦规的一端直接置于基座平面上，在正弦规的另一端垫上量块，使正弦规平面与基座平面成F度的角度；将被测圆锥滚子安装在测量夹具上，并保持滚子的外径表面与夹具面贴紧；将轮廓仪安装在基座上，并使其测量头对准被测滚子的球基面；在轮廓仪上直接测量偏转角F所对应的测量头至夹具的距离a；以及用该距离a的数值换算成曲率半径。

所述曲率半径根据以下公式计算得到：其中，SR为被测滚子的球半径，Dw为滚子大端球冠的直径，为圆锥滚子的半角，F为偏转角，a为测量头的测量数值。

本发明通过对轮廓仪的轮廓测量，用切点法测出滚子与素线的距离，经过换算来实现球基面半径的测量，以达到精确的半径判断，由于切点法测量判断是用数据说话，有效解决了原有的用样板而无法确定球基面的半径值的问题，减少了人为的判断错误。因此用现有的测量仪，配上测量夹具，就能达到测量球基面的曲率半径值，便于判断产品的质量。

附图说明

图1a是本发明一个实施例的圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置布置的主视图；

图1b是图1a的右视图；

图2a是图1a所示实施例的测量装置中的测量夹具的主视图；

图2b是图2a的俯视图；

图3是采用本发明一个实施例的圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置进行测量的测量原理示意图；

图4是图3中的曲率半径推导图；以及

图5是采用本发明的测量装置和测量方法的误差分析图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。首先需要说明的是，本发明并不限于下述具体实施方式，本领域的技术人员应该从下述实施方式所体现的精神来理解本发明，各技术术语可以基于本发明的精神实质来作最宽泛的理解。图中相同或相似的构件采用相同的附图标记表示。

如图1、图2所示，本发明的一种圆锥滚子球基面曲率半径的精确测量装置10，包括：轮廓仪6、测量夹具2、正弦规3、标准量块4、基座5，轮廓仪6安装在基座5上，正弦规3的一端，如图1a所示左端直接置于基座5的上表面5a上，正弦规的另一端，如图1a的右端通过安放其下方的标准量块4置于基座的上表面5a上，标准量块4使正弦规3抬高一个高度h，例如当正弦规的长度为200mm时为sinF*200，以使正弦规3的平面3a倾斜成与基座上表面成一个等于滚子偏转角F°的角度，测量夹具2安装于正弦规3的平面3a上，用于夹持被测定的圆锥滚子1。