[发明专利]第三代轮毂轴承负游隙的激光测振检测方法和检测设备

说明书

本发明公开了一种第三代轮毂轴承负游隙的激光测振检测方法和检测设备，涉及轮毂轴承检测领域，包括激振装置、待测轮毂轴承、信号发生装置和激光测振装置，所述待测轮毂轴承支撑、定位在激振装置上，所述信号发生装置用于发出激振信号并传递至所述激振装置，实现对待测轮毂轴承的激振；所述待测轮毂轴承上方设置激光测振装置，用于实时采集待测轮毂轴承的振动信号。检测方法包括自动化搬运、定位确认、激振、测振和信号处理。本发明采用非接触式测量，对零件没有任何损伤，适用于异型表面，且便于换型；一次激振可得负游隙值，检测效率高，检测设备的节拍可以控制15秒以内，而现有技术装备的平均检测时间22秒以上。

技术领域

本发明涉及轮毂轴承检测的领域，具体涉及一种第三代轮毂轴承负游隙的激光测振检测方法和检测设备。

背景技术

轮毂轴承是汽车的关键功能部件，目前市场上的轿车大多采用第三代轮毂轴承，第三代轮毂轴承是由连接到悬架上带法兰盘的外圈和连接到刹车盘和钢圈上带法兰盘的内圈组成。

为降低滚动轴承在高速转动时的打滑率，通常会在第三代轮毂轴承装配完成后施加一定的预紧形成“负游隙”，负游隙的大小是第三代轮毂轴承的重要性能指标之一。现有轮毂轴承负游隙的检测方法主要分为以下三种：

1.振动法：采用激振装置及振动传感器检测轮毂轴承固有频率的方式，通过固有频率计算轮毂轴承负游隙值；

2.加载测位移法：制作零游隙轮毂轴承，记录设定载荷的刚性变形量，通过加载装置沿轴向对内法兰加载额定值，检测正常待检测产品的刚性变形量，通过刚性变形量的系数换算来得到产品的游隙值；加载测量缺点是需要多次加压测量变形量，步骤繁琐且需专有工装，换型复杂

3.旋转测量法：采用对小圈加压F1形成正游隙，然后控制两个内圈旋转，用三点测量法测量正游隙值，然后继续加压F2使第一内圈小端面与第二内圈轴肩接触，通过位移变化计算负游隙值。

最接近本发明的方法是振动法：如中国发明申请CN201410371187.6公开了一种轮毂轴承负游隙检测方法和检测设备。采用以下步骤：1)采用激励装置对待检测轮毂轴承内圈法兰施加振动激励，且该振动的振动频率不断增加，直至待检测轮毂轴承与其发生共振，2)于此同时采用至少三个信号传感器分别对待检测轮毂轴承的内圈法兰和外圈法兰进行振动信号检测，信号传感器检测到的振动信号传输给数据采集器和处理器，3)该数据采集器和处理器根据获得的振动信号通过傅里叶计算法计算出轴承的共振频率，进而通过该振动频率计算出待检测轮毂轴承的负游隙值。

但采用振动测量缺点是调整困难导致测量干扰大，算法难度高且换型复杂。采用三个信号传感器与待测轮毂轴承端面直接接触的方式进行测量，存在待测轮毂轴承端面损伤的风险。此外，更换待测件时，需要重新装夹传感器，延长检测时间，导致检测效率低下。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种第三代轮毂轴承负游隙的激光测振检测方法和检测设备，避免与待测轮毂轴承直接接触，保证轴承表面不受损伤，同时提高检测效率。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：一种第三代轮毂轴承负游隙的激光测振检测设备，包括激振装置、待测轮毂轴承、信号发生装置和激光测振装置，所述待测轮毂轴承支撑、定位在激振装置上，所述信号发生装置用于发出激振信号并传递至所述激振装置，实现对待测轮毂轴承的激振；所述待测轮毂轴承上方设置激光测振装置，用于实时采集待测轮毂轴承的振动信号。

作为进一步的技术方案，所述激振装置包括激振器底座和活动安装在激振器底座上的激振器，激振器底座用于控制激振器上下升降运动；激振器通过其顶部的激振杆输出激振信号，激振杆支撑在所述待测轮毂轴承的法兰盘内孔上；激振器底座的两侧设有工作顶杆，工作顶杆顶部通过减振块接触、支撑在待测轮毂轴承的法兰盘外圈底面上。