[发明专利]一种从动式轴承沟曲率半径测量装置及方法

说明书

本发明是一种从动式轴承沟曲率半径测量装置，测量装置包括测量平台，在测量平台上方设置有夹具安装平台，在夹具安装平台上还设置有数个装夹待测轴承套圈的夹具，夹具包括三个卡爪、夹具小齿轮以及控制夹具紧松待测轴承套圈的夹具电机，待测轴承套圈摆放在夹具安装平台的上方，穿过夹具安装平台和待测轴承套圈设置有通过电机带动转动的滚珠丝杆，电机带动夹具安装平台上下移动，在滚珠丝杆上还设置大齿轮，在大齿轮上设置三个呈120度角的三个卡爪，Z向位移传感器抵在夹具安装平台底面，X向位移传感器的测头抵在待测轴承套圈的沟道上。本发明设计了独特的机械结构，全过程由计算机控制，得到更精确的结果精度更高，效率更高。

技术领域

本发明属于工程技术领域，尤其涉及一种从动式轴承沟曲率半径测量装置及方法。

背景技术

轴承是现代工业中非常重要的基础零部件，球轴承是其中一种应用最为广泛的轴承，沟道曲率半径是球轴承的重要性能指标，球轴承的沟道曲率半径和沟形偏差是影响轴承的旋转精度、游隙、接触角、振动噪声和摩擦力矩等动态性能的重要因素，进而影响装有该轴承的机器的运转精度。球轴承沟道曲率半径是球轴承的内(外)圈轴向截面内沟道轮廓线的圆弧半径，如图1所示。目前国内普遍应用的球轴承沟道曲率半径测量方法是非数字化的或非专用的，现有的测量方法：（1）球头刮色法，球头刮色法是先用红色均匀涂抹在沟道上，然后用对应的钢球用力从沟道刮过，通过对刮痕状态的分析来判断轴承质量，属于定性测量。优点：操作简单，成本低廉；缺点：无法得到测量数据，精度差；（2）轮廓测量法，通过将被测沟道轴向截面与理想圆弧相比较来测量沟道曲率半径，属于定量测量。优点：精度高，半径示值误差为±4.5um；缺点：时间长，效率低；（3）国外还有基于直角坐标测量方法的轴承沟道曲率测量仪，属于轮廓测量方法，精度可达到2.0um，形状误差精度可达到0.5um，自动测量时间为20s。

现有的测量球轴承沟道曲率半径测量方面还存在很多问题和局限，测量精度与测量效率难以兼顾，有待改进和完善。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有高效率和高精度的轴承沟道曲率半径测量仪器和测量方法，可提高工厂加工制造生产线上轴承沟道曲率半径测量水平，提高轴承质量，具有重要的意义。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种从动式轴承沟曲率半径测量装置，测量装置包括测量平台，在测量平台上方设置有夹具安装平台，在夹具安装平台上还设置有数个装夹待测轴承套圈的夹具，夹具包括三个卡爪、夹具小齿轮以及控制夹具紧松待测轴承套圈的夹具电机，待测轴承套圈摆放在夹具安装平台的上方，穿过夹具安装平台和待测轴承套圈设置有通过电机带动转动的滚珠丝杆，电机带动夹具安装平台上下移动，在滚珠丝杆上还设置大齿轮，在大齿轮上设置三个呈120度角的三个卡爪，Z向位移传感器抵在夹具安装平台底面，X向位移传感器的测头抵在待测轴承套圈的沟道上。

本发明是一种从动式轴承沟曲率半径的测量方法，所述测量方法包括如下步骤：

A、 将待测轴承套圈安装在所述夹具安装平台，夹具夹紧松开工件的夹紧电机正转，带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮转动，大齿轮上三个呈120度角的三个卡爪将待测轴承套圈自动对中夹紧，此时X向位移传感器的测头正好抵在待测轴承套圈的沟道上，Z向位移传感器抵在夹具安装平台的下底面上；

B、测量启动，所述电机转动带动滚珠丝杆转动，带动装在所述滚珠丝杆上的夹具安装平台上下移动，上下移动范围限制在沟道测量要求内，此时，X向位移传感器和Z向位移传感器就实时采集得到测量数据，最后通过控制软件计算输出得到轴承沟曲率半径R。