[发明专利]一种等截面薄壁轴承测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：包括基座(1)，通过垂直于基座(1)的转轴(2)转动连接于基座(1)上方的平台(3)，连接于转轴(2)端部的电机(4)，及测量装置，所述平台(3)与基座(1)平行设置，所述电机(4)驱动转轴(2)转动可带动平台(3)旋转，待测轴承(6)放置于所述平台(3)上时，其与平台(3)同步转动；所述测量装置为设于待测轴承(6)外围的至少一外径测量装置，所述外径测量装置指向待测轴承(6)的外壁，并沿径向设置，或设于待测轴承(6)内圈的至少一内径测量装置，所述内径测量装置指向待测轴承(6)的内壁，并沿径向设置。

2.根据权利要求1所述的等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：所述外径测量装置包括连接于基座(1)的支架(51)和与待测轴承(6)外壁正对设置的外径测量传感器(52)。

3.根据权利要求1所述的等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：所述内径测量装置包括垂直设于平台(3)上方的连杆(53)和与待测轴承(6)内壁正对设置的内径测量传感器(54)，所述内径测量传感器(54)连接于连杆(53)下端，所述连杆(53)通过一伸缩杆(532)连接于转轴(2)，该伸缩杆(532)可随转轴(2)同步转动。

4.根据权利要求1所述的等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：所述待测轴承(6)与外径测量装置或内径测量装置无接触点。

5.根据权利要求1所述的等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：所述电机(4)为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的等截面薄壁轴承测量装置，其特征在于：所述平台(3)为大理石材质。

7.一种等截面薄壁轴承的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1)取一已知外径或内径的对比轴承放置于平台，且其中心靠近转轴中心设置；

2)转轴转动带动平台和对比轴承以转轴为旋转中心同步匀速转动；

3)于对比轴承外侧安装一外径测量传感器或于对比轴承内侧安装一内径测量传感器，所述外径测量传感器指向待测轴承的外壁，并沿径向设置，所述内径测量装置指向待测轴承的内壁，并沿径向设置；

4)以外径测量传感器或内径测量传感器所在位置为半径得到第一轨迹；取对比轴承的外径或内径处一点的移动轨迹为第二轨迹；

5)定义第一轨迹和第二轨迹之间的间距为H；

6)取第二轨迹的n个点，即取n个H值，计算得到H平均值为(H₁+H₂+H₃+、、、、+H_n)/n；

7)自平台上取下对比轴承后，换上待测轴承；

8)以待测轴承实际转动时的中心为第二中心，利用位置传感器测量得出外径测量传感器或内径测量传感器所在位置与第二中心的最大距离a_max和最小距离a_min，取两者的差值为b；

9)定义外径测量传感器或内径测量传感器与旋转中心的距离为D，外径测量传感器或内径测量传感器与待测轴承外径表面或内径表面的距离为H，待测轴承外径表面或内径表面到旋转中心的距离为c，所述c＝D-H，定义待测轴承外径或内径与第二中心的距离为a；

10)计算得到第二中心与待测轴承的外径或内径上的第n个点之间的距离a_n；

11)待测轴承的外径或内径平均值为a的平均值为φ＝2(a₁+a₂+a₃+、、、、+a_n)/n。

8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于：所述n≥20。

9.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于：所述步骤9)中

10.一种等截面薄壁轴承的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

1)取一已知外径或内径的对比轴承放置于平台，且其中心靠近转轴中心设置；

2)转轴转动带动平台和对比轴承以转轴为旋转中心同步匀速转动；

3)于对比轴承外周均匀安装三个外径测量传感器或于对比轴承内周均匀安装三个内径测量传感器；

4)以三个外径测量传感器或以三个内径测量传感器所在位置为半径得到第一轨迹，定义第一轨迹的圆心为O，圆心至三个外径测量传感器或三个内径测量传感器的距离分别为OD₁、OD₂、OD₃；取对比轴承的外径或内径为第二轨迹；

5)连接三个外径测量传感器或三个内径测量传感器与圆心O，其分别与第二轨迹相交于B点、C点、A点，测量得到三个外径测量传感器或三个内径测量传感器至对比轴承的外表面或内表面的距离为BD₁、CD₂、AD₃；

6)自平台上取下对比轴承后，换上待测轴承；

7)利用三个外径测量传感器或三个内径测量传感器在待测轴承外表面或内表面取n个点，且n≥20；

8)定义B点和C点的距离为a，定义C点和A点的距离为b，定义A点和B点的距离为c；

9)根据∠BOC、∠COA、∠AOB均为120°得出：

其中测量外径时，OB＝OD₁-BD₁，OC＝OD₂-CD₂，OA＝OD₃-AD₃，测量内径时，OB＝OD₁+BD₁，OC＝OD₂+CD₂，OA＝OD₃+AD₃；

10)根据第二轨迹与△abc的关系得出，第二轨迹的直径为

11)n个点可以得到n个D，即待测轴承的外径或内径为D＝(D₁+D₂+D₃+、、、、+D_n)/n。