專利名稱：面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩的測(cè)量裝置，具體涉及面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
在精密軸系的裝較過程中，成對(duì)角接觸球軸承的安裝至關(guān)重要，是整個(gè)軸系精度的主要影響因素。成對(duì)角接觸球軸承的經(jīng)典安裝方式可以分為面對(duì)面成對(duì)安裝和背對(duì)背成對(duì)安裝兩大類。成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移兩者的關(guān)系是軸承預(yù)緊力越大，則相對(duì) 位移越大，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩也會(huì)越大，同時(shí)軸系精度較高，反之亦然。但是，摩擦力矩太大就會(huì)給伺服控制帶來困難，反過來會(huì)影響整個(gè)軸系的控制精度。所以，在精密軸系的裝校過程中，需要根據(jù)軸系精度的要求，對(duì)軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩進(jìn)行優(yōu)化匹配。傳統(tǒng)的精密軸系裝校過程中只是憑操作人員的經(jīng)驗(yàn)確定相對(duì)位移，然后在此相對(duì)位移下由于軸承預(yù)緊力、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩、軸系精度三者之一達(dá)不到要求從而造成裝調(diào)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(diào)工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，以克服現(xiàn)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(shí)際潤滑條件下，精準(zhǔn)地確定成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩的數(shù)值，滿足高精度軸系裝調(diào)的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明提出以下解決方案。面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，由施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)、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(huán)壓緊組件、軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件、定位盤和底座。所述軸承外環(huán)壓緊組件和軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件共同壓緊待測(cè)的角接觸球軸承，并整體安裝于所述定位盤(17)中，定位盤(17)在豎直方向上固定于底座(I)上；位于定位盤(17)的外側(cè)在底座上安裝有滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)，靠近滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)兩端在底座上分別固定設(shè)置有定位塊(4)和后限位塊(2)，在滾動(dòng)直線導(dǎo)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(cè)機(jī)構(gòu)包括自上而下依次設(shè)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(shí)與軸承外環(huán)壓緊組件接觸并傳遞壓力但與軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件保持間隙；在手輪安裝架一側(cè)固定設(shè)置有與所述連接板(11)滑動(dòng)適配、用以沿豎直方向上導(dǎo)向的導(dǎo)向柱(8);在導(dǎo)向柱的外側(cè)設(shè)置與所述手輪安裝架、導(dǎo)向柱(8)固定連接的立柱￠)，在立柱(6)上設(shè)置有與所述導(dǎo)向柱(8)平行的光柵尺(7);立柱(6)的底部與滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)和行程限位塊(5)固定連接；所述傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)包括自下而上依次傳動(dòng)連接的變頻電機(jī)(22)、波紋管式聯(lián)軸器(21)、非接觸式扭矩傳感器(20)、聯(lián)軸器(19)以及傳動(dòng)桿(24)，其中變頻電機(jī)(22)和非接觸式扭矩傳感器(20)通過電機(jī)座(23)與底座(I)固定，傳動(dòng)桿的兩端均與施壓套(28)固定連接，聯(lián)軸器(19)的上部與傳動(dòng)桿(24)中部卡接配合。基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還有如下優(yōu)化限定和改進(jìn)軸承外環(huán)壓緊組件包括上下分立設(shè)置的軸承座(18)和軸承杯(16)，軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件包括法蘭(29)、內(nèi)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(cè)壁固定連接；壓盤(15)能夠在下壓時(shí)與軸承杯
(16)接觸并傳遞壓力但與法蘭(23)保持間隙。在立柱￠)的底部與行程限位塊(5)之間設(shè)置有用以鎖緊立柱的傳動(dòng)軸(34)和鎖緊凸輪(35)。采用本發(fā)明的面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩組合測(cè)量裝置，在一定的軸系精度下和實(shí)際潤滑條件下，能夠精準(zhǔn)地確定成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩的數(shù)值，對(duì)精密軸系的裝校給出精確的、定量的調(diào)校標(biāo)準(zhǔn)，克服了現(xiàn)有人工裝校工藝的不確定性和盲目性。該測(cè)量裝置亦適用于不同規(guī)格的軸承的測(cè)量，只需要根據(jù)軸承的規(guī)格相應(yīng)改變軸承杯、軸承座、施壓套、內(nèi)隔套、法蘭的規(guī)格即可。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)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(biāo)號(hào)說明I.底座；2.后限位塊；3.滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副；4.定位塊；5.行程限位塊；6.立柱；7.光柵尺；8.導(dǎo)向柱；9.手輪；10.梯形絲杠；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(lián)軸器；20.非接觸式扭矩傳感器；21.波紋管式聯(lián)軸器；22.變頻電機(jī)；23.電機(jī)座；24.傳動(dòng)桿；25.下軸承；26.內(nèi)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(dòng)軸；35.鎖緊凸輪；36.平鍵。
具體實(shí)施例方式如圖I-圖4所示，本發(fā)明的面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承預(yù)緊力、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩組合測(cè)量裝置由施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)、軸承安裝底座三部分組成施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)由立柱6連接安裝在軸承安裝底座的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副3上，可以沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副移動(dòng)，由定位塊4和行程限位塊5、后限位塊2確定其位置，以適應(yīng)不同規(guī)格的軸承測(cè)量。傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)是通過設(shè)置的電機(jī)座23安裝在軸承安裝底座中的底座I上，測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩的過程是通過聯(lián)軸器19與傳動(dòng)桿24帶動(dòng)軸承安裝底座中的施壓套28和軸承內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括的主要零組件有立柱6、光柵尺7、導(dǎo)向柱8、手輪9、梯形絲杠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(dòng)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(dòng)直線導(dǎo)軌副3、后限位塊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(nèi)隔套26、法蘭29。傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)包括的主要零組件有電機(jī)座23、變頻電機(jī)22、波紋管式聯(lián)軸器21、非接觸式扭矩傳感器20、聯(lián)軸器19、傳動(dòng)桿24。本發(fā)明的工作原理測(cè)量時(shí)，如圖I所示,將一對(duì)角接觸軸承由軸承座18、軸承杯16固定軸承外環(huán)，由法蘭29、內(nèi)隔套26、施壓套28固定軸承內(nèi)環(huán)，然后安裝在定位盤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(cè)機(jī)構(gòu)沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副3推至由定位塊4確定的位置，轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄33，由傳動(dòng)軸34帶動(dòng)鎖緊凸輪35將施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)固定在滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副3上。旋轉(zhuǎn)手輪9，帶動(dòng)連接板11沿導(dǎo)向柱8向下移動(dòng)，依次壓下盤形拉壓傳感器12、壓釘13、壓盤15，并下壓軸承杯16，向下擠壓上軸承外環(huán)，再傳導(dǎo)給內(nèi)隔套26、軸承座18，由軸承座18向上擠壓下軸承外環(huán)，最終即實(shí)現(xiàn)在手輪9的壓力下軸承內(nèi)外環(huán)產(chǎn)生相對(duì)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(duì)面成對(duì)安裝的角接觸球軸承上的預(yù)緊力， 由光柵尺7即可以讀出面對(duì)面成對(duì)安裝的角接觸球軸承內(nèi)外環(huán)產(chǎn)生的相對(duì)位移，從而確定出預(yù)緊力與相對(duì)位移之間的關(guān)系，指導(dǎo)精密軸系裝校。在一定的預(yù)緊力和軸承實(shí)際潤滑條件下，安裝在電機(jī)座23上的變頻電機(jī)22帶動(dòng)波紋管式聯(lián)軸器21并依次傳動(dòng)至非接觸式扭矩傳感器20、聯(lián)軸器19、傳動(dòng)桿24，傳動(dòng)桿24撥動(dòng)施壓套28和法蘭29，從而帶動(dòng)軸承內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。變頻電機(jī)22勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由非接觸式扭矩傳感器20即可以讀出在一定的預(yù)緊力和軸承潤滑條件下面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩。測(cè)量完畢，反方向轉(zhuǎn)動(dòng)鎖緊手柄33，由傳動(dòng)軸34帶動(dòng)鎖緊凸輪35將施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)與滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副3松開，沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副推開施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)，就可以依次拆卸各零組件。
權(quán)利要求
1.面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，其特征在于由施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)、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(huán)壓緊組件、軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件、定位盤和底座。所述軸承外環(huán)壓緊組件和軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件共同壓緊待測(cè)的角接觸球軸承，并整體安裝于所述定位盤(17)中，定位盤(17)在豎直方向上固定于底座(I)上；位于定位盤(17)的外側(cè)在底座上安裝有滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)，靠近滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)兩端在底座上分別固定設(shè)置有定位塊(4)和后限位塊(2)，在滾動(dòng)直線導(dǎo)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(cè)機(jī)構(gòu)包括自上而下依次設(shè)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(shí)與軸承外環(huán)壓緊組件接觸并傳遞壓力但與軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件保持間隙；在手輪安裝架一側(cè)固定設(shè)置有與所述連接板(11)滑動(dòng)適配、用以沿豎直方向上導(dǎo)向的導(dǎo)向柱(8);在導(dǎo)向柱的外側(cè)設(shè)置與所述手輪安裝架、導(dǎo)向柱(8)固定連接的立柱￠)，在立柱(6)上設(shè)置有與所述導(dǎo)向柱(8)平行的光柵尺(7);立柱(6)的底部與滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副(3)和行程限位塊(5)固定連接; 所述傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)包括自下而上依次傳動(dòng)連接的變頻電機(jī)(22)、波紋管式聯(lián)軸器(21)、非接觸式扭矩傳感器(20)、聯(lián)軸器(19)以及傳動(dòng)桿(24)，其中變頻電機(jī)(22)和非接觸式扭矩傳感器(20)通過電機(jī)座(23)與底座(I)固定，傳動(dòng)桿的兩端均與施壓套(28)固定連接，聯(lián)軸器(19)的上部與傳動(dòng)桿(24)中部卡接配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，其特征在于軸承外環(huán)壓緊組件包括上下分立設(shè)置的軸承座(18)和軸承杯(16)，軸承內(nèi)環(huán)壓緊組件包括法蘭(29)、內(nèi)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(cè)壁固定連接；壓盤(15)能夠在下壓時(shí)與軸承杯(16)接觸并傳遞壓力但與法蘭(23)保持間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，其特征在于在立柱(6)的底部與行程限位塊(5)之間設(shè)置有用以鎖緊立柱的傳動(dòng)軸(34)和鎖緊凸輪(35)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種面對(duì)面成對(duì)安裝角接觸球軸承組合測(cè)量裝置，以克服現(xiàn)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(cè)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)、軸承安裝底座三部分組成施壓與傳感檢測(cè)機(jī)構(gòu)由立柱連接安裝在軸承安裝底座的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副上，可以沿滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副移動(dòng)，由定位塊和行程限位塊、后限位塊確定其位置，以適應(yīng)不同規(guī)格的軸承測(cè)量；傳動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩測(cè)量機(jī)構(gòu)是通過設(shè)置的電機(jī)座安裝在軸承安裝底座中的底座上，測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力矩的過程是通過聯(lián)軸器與傳動(dòng)桿帶動(dòng)軸承安裝底座中的施壓套和軸承內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。采用本發(fā)明，在一定的軸系精度下和實(shí)際潤滑條件下，能夠?qū)茌S系的裝校給出精確的、定量的調(diào)校標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)G01B11/02GK102928223SQ20121040614
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者楊賓宏, 彭小強(qiáng), 李華, 王鵬 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所