CN101135552B - 大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置 - Google Patents

大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置，属于工业测量技术领域。该比对装置由机座、步进电机、丝杠螺母副、固定挡头、光栅、移动挡头、V型块、导轨、显示器、控制器等组成。测量杆分外滚道测量杆和内滚道测量杆。当校准回转支承内圈外滚道测量杆时，测量杆上钢球的内侧与固定挡头和移动挡头外侧面接触；当校准回转支承外圈内滚道测量杆时，钢球的外侧与固定挡头和移动挡头内侧面接触。通过控制步进电机使移动挡头作直线运动，确保测量杆与固定挡头和移动挡头接触可靠，通过计算可得测量杆定形尺寸。本检测装置减少传统采用游标卡尺比对引起的测量误差，显示准确可靠，避免了人工读取卡尺等工具可能发生的失误，操作简单，检测结果准确。

Description

大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置
技术领域
本发明属于工业测量技术领域，具体涉及大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置，用于比对校准测量诸如大型回转支承外圈内滚道以及内圈外滚道的直径测量杆的定形尺寸。
背景技术
大型回转支承滚道直径的测量一直是困扰业界的一大难题。由于对同一规格产品的需求量往往不大，而内外圈与滚子之间的配合间隙要求严格，所以对检测要求特别高。
现行实施方案大都采用测量杆对回转支承内外滚道直径进行检测。测量杆一端固定，一端移动，移动部分连接一百分表，由弹簧复位，两端通过钢球与滚道接触。测量前，测量杆与游标卡尺比对，确定测量杆定形尺寸，再用测量杆检测滚道，由百分表测出滚道尺寸与该定形尺寸的代数差，该代数差与定形尺寸之和即为被测滚道尺寸。
由上述可知，由于测量杆定形的游标卡尺精度偏低，直接影响滚道直径的检测精度，导致测量误差较大。
发明内容：
针对现有技术存在的以上一些问题，本发明提供一种大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置，该装置采取的技术方案为采用V型块定位、光栅检测，通过显示器直接显示出大直径量杆的定形尺寸，其装置示意图如图1所示。
数字式大直径量杆比对装置用于测量杆定形尺寸的比对校准，由机座1、步进电机8、丝杠螺母副6、固定挡头2、光栅5、移动挡头4、V型块3、导轨7、显示器、控制器等组成，其中，显示器、控制器等图中未示出。步进电机控制线与控制器相连，光栅通过连线与显示器相连，其光栅检测数据通过显示器显示。滚珠丝杠由轴承座支承在机座上，一端装有步进电机；螺母连接一滑板，由导轨导向，在步进电机的驱动下，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨作直线运动；滑板上装有V型块，V型块中部设有移动挡头；在机座的相应位置也装有V型块，V型块中部设有固定挡头，滑板上的V型块和机座上的V型块等高、对中，V型面的对称面共面；移动挡头和固定挡头的测量面相互平行，且垂直于V型块的V型面，同时，要求测量面耐磨性好；光栅尺安装在机座上，光栅头安装在移动的滑板上。测量杆分外滚道测量杆和内滚道测量杆。当校准回转支承内圈外滚道测量杆时，测量杆上钢球的内侧与固定挡头和移动挡头外侧面接触；当校准回转支承外圈内滚道测量杆时，钢球的外侧与固定挡头和移动挡头内侧面接触。通过控制步进电机使移动挡头作直线运动，确保测量杆与固定挡头和移动挡头接触可靠，通过计算可得测量杆定形尺寸。
所述的光栅为高精度直线位移检测光栅，以满足回转支承测量杆定形尺寸检测之需；所述的的导轨为直线滚动导轨，以满足回转支承测量杆比对时移动挡头作直线运动；所述的固定挡头和移动挡头与测量杆接触的测量面需经淬火处理，具有较高的耐磨性，且测量面需与移动挡头运动方向垂直，以满足比对时回转支承测量杆的定形。
测量杆定形尺寸的计算
1、回转支承测量杆外圈内滚道直径定形尺寸的计算
测量杆定形尺寸的计算示意图如图2所示，当比对回转支承外圈内滚道测量杆时，将测量杆一端钢球置于与固定挡头连接的V型块内侧，将测量杆的另一端钢球置于与移动挡头连接的V型块内侧。测量杆钢球的外侧与比对装置挡头内侧面接触；通过计算可得测量杆定形尺寸，其结果由显示器直接显示。
由图2所示，回转支承测量杆内圈滚道直径定形尺寸d0的计算：
d0＝X-r2-r3            (1)
2、回转支承测量杆内圈外滚道直径定形尺寸的计算
测量杆定形尺寸的计算示意图如图2所示，当比对回转支承内圈外滚道直径测量杆一外径测量杆时，将测量杆一端钢球置于与固定挡头连接的V型块外侧，将测量杆的另一端钢球置于与移动挡头连接的V型块外侧。测量杆钢球的内侧与比对装置挡头外侧面接触；通过计算可得测量杆定形尺寸，其结果由显示器直接显示。
由图2所示，回转支承测量杆内圈滚道直径定形尺寸d0的计算：
d0＝X+r1+r4+δ1+δ2     (2)
本检测装置大大减少传统采用游标卡尺比对所带来的测量误差，显示准确可靠，避免人工读取卡尺等工具可能发生的失误。操作简单，检测结果准确。
附图说明
图1：本发明比对装置结构示意图
图2：测量杆定形尺寸的计算示意图
图3：本发明比对装置比对内径测量杆结构示意图
图4：本发明比对装置比对外径测量杆结构示意图
图中：1-机座  2-固定挡头  3-V型块  4-移动挡头  5-光栅  6-丝杠  7-导轨8-电机  9-内径测量杆  10-外径测量杆
X-光栅显示值；
r1，r2，r3，r4-测量杆钢球半径；
δ1-固定挡头宽度；
δ2-移动挡头宽度
具体实施方式
实施例1：内径测量杆定形尺寸的比对校准。
数字式大直径量杆比对装置用于内径测量杆定形尺寸的比对校准，由机座1、步进电机8、丝杠螺母副6、固定挡头2、光栅5、移动挡头4、V型块3、导轨7、显示器、控制器等组成，其中，显示器、控制器等图中未示出。步进电机控制线与控制器相连，光栅检测数据通过连线在显示器上显示。滚珠丝杠由轴承座支承在机座上，一端装有步进电机；螺母连接一滑板，由导轨导向，在步进电机的驱动下，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨作直线运动；滑板上装有V型块，V型块中部设有移动挡头；在机座的相应位置也装有V型块，V型块中部设有固定挡头，滑板上的V型块和机座上的V型块要等高，V型面的对称面要共面；移动挡头和固定挡头的测量面要相互平行，且垂直于V型块的V型面，同时，要求测量面耐磨性好；光栅尺安装在机座上，光栅头安装在移动的滑板上。当校准回转支承外圈内滚道直径测量杆-内径测量杆9时，钢球的外侧与固定挡头和移动挡头内侧面接触。通过控制步进电机使移动挡头作直线运动，确保测量杆与固定挡头和移动挡头接触可靠，通过计算可得测量杆定形尺寸。
由图2、图3所示，内径测量杆定形尺寸d0：
d0＝X-r2-r3
实施例2：外径测量杆定形尺寸的比对校准。
数字式大直径量杆比对装置用于外径测量杆定形尺寸的比对校准，由机座1、步进电机8、丝杠螺母副6、固定挡头2、光栅5、移动挡头4、V型块3、导轨7、显示器、控制器等组成，其中，显示器、控制器等图中未示出。步进电机控制线与控制器相连，光栅检测数据通过连线在显示器上显示。滚珠丝杠由轴承座支承在机座上，一端装有步进电机；螺母连接一滑板，由导轨导向，在步进电机的驱动下，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨作直线运动；滑板上装有V型块，V型块中部设有移动挡头；在机座的相应位置也装有V型块，V型块中部设有固定挡头，滑板上的V型块和机座上的V型块要等高，V型面的对称面要共面；移动挡头和固定挡头的测量面要相互平行，且垂直于V型块的V型面，同时，要求测量面耐磨性好；光栅尺安装在机座上，光栅头安装在移动的滑板上。当校准回转支承内圈外滚道直径测量杆-外径测量杆10时，将测量杆一端钢球置于与固定挡头连接的V型块外侧，将测量杆的另一端钢球置于与移动挡头连接的V型块外侧。钢球的内侧与固定挡头和移动挡头外侧面接触。通过控制步进电机使移动挡头作直线运动，确保测量杆与固定挡头和移动挡头接触可靠，通过计算可得测量杆定形尺寸。
由图2、图4所示，外径测量杆定形尺寸d0：
d0＝X+r1+r4+δ1+δ2。

Claims (5)

1.大直径回转支承滚道直径测量杆比对装置，其特征在于该装置由机座、步进电机、丝杠螺母副、固定挡头、光栅、移动挡头、V型块、导轨、显示器、控制器等组成，步进电机控制线与控制器相连，光栅通过连线与显示器相连，其光栅检测数据通过显示器显示，滚珠丝杠由轴承座支承在机座上，一端装有步进电机；螺母连接一滑板，由导轨导向，在步进电机的驱动下，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨作直线运动；滑板上装有V型块，V型块中部设有移动挡头；在机座的相应位置装有V型块，V型块中部设有固定挡头，滑板上的V型块和机座上的V型块等高、对中，V型面的对称面共面；移动挡头和固定挡头的测量面相互平行，且垂直于V型块的V型面，同时，要求测量面耐磨性好；光栅尺安装在机座上，光栅头安装在移动的滑板上；控制器控制步进电机驱动丝杠转动，螺母在丝杠的带动下沿直线运动导轨移动，与螺母固连的移动挡头及V型块随螺母一起运动；当校准回转支承滚道直径测量杆时，将测量杆一端钢球置于与固定挡头连接的V型块上，将测量杆的另一端钢球置于与移动挡头连接的V型块上；通过控制步进电机使移动挡头作直线运动，确保测量杆钢球与固定挡头和移动挡头接触可靠，通过计算可得测量杆定形尺寸。
2.根据权利要求1所述的比对装置，其特征在于所述的步进电机驱动所述的丝杠螺母副传动，以满足对回转支承测量杆比对时移动挡头移动之需。
3.根据权利要求1所述的比对装置，其特征在于所述的光栅为高精度直线位移检测光栅，以满足回转支承测量杆定形尺寸检测之需。
4.根据权利要求1所述的比对装置，其特征在于所述的导轨为直线滚动导轨，以满足回转支承测量杆比对时移动挡头作直线运动。
5.根据权利要求1所述的比对装置，其特征在于所述的固定挡头和移动挡头与测量杆接触的测量面需经淬火处理，具有较高的耐磨性，且测量面需与移动挡头运动方向垂直，以满足比对时回转支承测量杆的定形。
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