CN101393005B - 一种施加预载≤10n下轴承凸出量的测量方法及装置 - Google Patents
一种施加预载≤10n下轴承凸出量的测量方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种施加预载≤10N下轴承凸出量的测量装置，底座6放在磁力表架7的平台7.1上，引导套筒4由螺钉5紧固在底座上，在引导套筒内可装入标准块8或待测轴承3，标准块或待测轴承上配置负荷块2，磁力表架支撑臂7.2上安装的千分表1测头指在负荷块的顶尖孔中。标准块的外形尺寸与待测轴承的外形尺寸相同，负荷块的重量与待测轴承的设计预载荷一致，标准块的外径或待测轴承的外径与引导套筒的内径滑动配合。该测量装置不需要任何电、气等动力源，通过将不同重量的负荷块直接加在轴承上，以负荷块的重量为载荷对轴承加载，通过与标准块对比测量，可测出轴承凸出量值。
Description
技术领域
本发明属于轴承检测技术领域，特别涉及到一种施加预载≤10N下轴承凸出量的测量方法及装置。
背景技术
成对轴承通过施加预载荷，可以大大提高轴承的刚度和使用寿命，提高系统的稳定性和旋转精度，因此广泛应用于精密机床主轴、高速电主轴等高精度轴系。
成对使用的轴承一般采用角接触球轴承，凸出量的大小直接影响到成对轴承的预载大小，从而影响到轴系的旋转精度、刚度、振动、噪音等，因此有专门测试轴承凸出量的仪器。该仪器通常采用气动方式，要求使用场所有足够压力的气源，然而这种仪器只适合测量不小于20N的预载下轴承的凸出量，而不能测量≤10N预载荷下的轴承凸出量，尤其不适用测量微型或薄壁轴承凸出量。截至目前还未见到相关报道。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种施加预载≤10N下轴承凸出量的测量方法及装置，该测量方法及装置不需要任何电、气等动力源，通过将不同重量的负荷块直接加在轴承上，以负荷块的重量为载荷对轴承加载，通过与标准块对比测量，可测出轴承凸出量值。
为了实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
一种施加预载≤10N下轴承凸出量的测量方法，实施所述测量方法的装置主要由底座(6)、引导套筒(4)、负荷块(2)、标准块(8)构成，其中底座(6)放在磁力表架(7)的平台(7.1)上，引导套筒(4)由螺钉(5)紧固在底座(6)上，在引导套筒(4)内可装入标准块(8)或待测轴承(3)，标准块(8)或待测轴承(3)上配置负荷块(2)，磁力表架(7)支撑臂(7.2)上安装的千分表(1)测头指在负荷块(2)的顶尖孔中；标准块的外形尺寸与待测轴承的外形尺寸相同，负荷块的重量与待测轴承的设计预载荷一致，标准块的外径或待测轴承的外径与引导套筒的内径滑配，该测量方法采用比较法，测量步骤如下：
I、将千分表装在磁力表架的支撑臂上，引导套筒放在底座上，在引导套筒内放入标准块，当标准块外径露出引导套筒一半左右时，拧紧引导套筒上的螺钉使其紧固在底座上；
II、将紧固后的底座放在磁力表架的平台上，压上负荷块，使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，再将表调零；
III、取下标准块和负荷块，换上待测轴承，再压上负荷块，同样使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，记录下千分表上示值与零位的差值，若千分表指针在零位左面，差值前记为“正号”，若千分表指针在零位右面，则差值前记为“负号”；
IV、若需测量待测轴承与负荷块接触端的凸出量，先测出标准块的实际高度偏差和该待测轴承外圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB外-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB外——轴承外圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
计算后T值为正，表示外圈比内圈高；计算后T值为负，表示外圈比内圈低；
V、若需测量待测轴承与负荷块接触端相对面的凸出量，先测出标准块的实际高度偏差和该套轴承内圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB内-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB内——轴承内圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
计算后T值为正，表示内圈比外圈高；计算后T值为负，表示内圈比外圈低。
由于采用了如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
1、测量装置结构简单，易于保证其加工精度；
2、测量方法操作简便，无需专门培训；
3、测量装置不需额外准备电、气等动力源；
4、可根据需要改变负荷块或标准块的体积和重量，以方便测量待测轴承在不大于10N预载下的凸出量值；
5、本发明适用面广，适用于薄壁及其他尺寸系列的轴承，亦可用于角接触球轴承和深沟球轴承。
附图说明
图1是本发明的测量装置结构示意图；
图2是标准块结构示意图；
上述图中：1-千分表；2-负荷块；3-待测轴承；4-引导套筒；5-螺钉；6-底座；7-磁力表架；7.1-平台；7.2-支撑臂；8-标准块。
具体实施方式
结合图1、2，本发明的施加预载≤10N下轴承凸出量的测量装置主要由底座(6)、引导套筒(4)、负荷块(2)、标准块(8)构成，其中底座(6)放在磁力表架(7)的平台(7.1)上，引导套筒(4)由螺钉(5)紧固在底座(6)上，在引导套筒(4)内可装入标准块(8)或待测轴承(3)，标准块(8)或待测轴承(3)上配置负荷块(2)，磁力表架(7)支撑臂(7.2)上安装的千分表(1)测头指在负荷块(2)的顶尖孔中。
本发明的施加预载≤10N下轴承凸出量的测量方法，其测量方法采用比较法，预先制作空心标准块和负荷块备用，标准块的外形尺寸与待测轴承的外形尺寸相同，负荷块的重量与待测轴承的设计预载荷一致，标准块的外径或待测轴承的外径与引导套筒的内径滑配，其余测量步骤如下：
1、将千分表装在磁力表架的支撑臂上，引导套筒放在底座上，在引导套筒内放入标准块，当标准块外径露出引导套筒一半左右时，拧紧引导套筒上的螺钉使其紧固在底座上；
2、将紧固后的底座放在磁力表架的平台上，压上负荷块，使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，再将表调零；
3、取下标准块和负荷块，换上待测轴承，再压上负荷块，同样使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，记录下千分表上示值与零位的差值，若千分表指针在零位左面，差值前记为“正号”，若千分表指针在零位右面，则差值前记为“负号”；
4、若需测量待测轴承与负荷块接触端的凸出量，可先测出标准块的实际高度偏差和该待测轴承外圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB外-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB外——轴承外圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
计算后T值为正，表示外圈比内圈高；计算后T值为负，表示外圈比内圈低；
5、若需测量待测轴承与负荷块接触端相对面的凸出量，可先测出标准块的实际高度偏差和该套轴承内圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB内-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB内——轴承内圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
计算后T值为正，表示内圈比外圈高；计算后T值为负，表示内圈比外圈低。
以测量B71700轴承的凸出量为例，该轴承外形尺寸为10×15×2.5mm，内圈带斜坡，需测量轴向载荷5N下有斜坡面的凸出量。其测量方法如下：
由于此型号轴承为内圈带斜坡，而负荷是加于内圈上的，因此在测凸出量时应将轴承内圈带斜坡的一端向下放置，保证测试是在满足轴承工作状态下进行。设计要求测量有斜坡面的凸出量，即需测量的是负荷块接触端相对面的凸出量，根据上面所述，应先测出标准块的实际高度偏差和待测轴承内圈的实际高度偏差，具体步骤如下：
1、预制标准块的内径10mm、外径15mm、高度2.5mm。
2、预制重量为5N的负荷块，使其与轴承内径滑配，间隙量为0.02±0.01mm，并且压在内圈端面上，不能碰到保持器和外圈。
3、测量到标准块的高度为2.495mm，即ΔB标为-5μm；测量出待测凸出量的轴承内圈高度为2.482mm，即ΔB内为-18μm。
4、将千分表装在磁力表架的支撑臂上，标准块放入引导套筒内，当标准块外径露出引导套筒一半左右时，拧紧引导套筒上的螺钉使其紧固在底座上；
5、将紧固后的底座放在磁力表架的平台上，压上负荷块，使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，再将表调零；
6、取下标准块和负荷块，换上待测轴承，再压上负荷块，同样使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，此时千分表上示值在零位左面，与零位相差85μm，记为+85μm。
7、由计算公式：T＝C+ΔB内-ΔB标，
代入数据 T＝+85+(-18)-(-5)＝72(μm)
即该套轴承内圈带斜坡端的凸出量为72μm，并且是内圈端面高于外圈端面。
Claims (1)
1.一种施加预载≤10N下轴承凸出量的测量方法，实施所述测量方法的装置主要由底座(6)、引导套筒(4)、负荷块(2)、标准块(8)构成，其中底座(6)放在磁力表架(7)的平台(7.1)上，引导套筒(4)由螺钉(5)紧固在底座(6)上，在引导套筒(4)内可装入标准块(8)或待测轴承(3)，标准块(8)或待测轴承(3)上配置负荷块(2)，磁力表架(7)支撑臂(7.2)上安装的千分表(1)测头指在负荷块(2)的顶尖孔中；标准块的外形尺寸与待测轴承的外形尺寸相同，负荷块的重量与待测轴承的设计预载荷一致，标准块的外径或待测轴承的外径与引导套筒的内径滑配，其特征在于：该测量方法采用比较法，测量步骤如下：
I、将千分表装在磁力表架的支撑臂上，引导套筒放在底座上，在引导套筒内放入标准块，当标准块外径露出引导套筒一半左右时，拧紧引导套筒上的螺钉使其紧固在底座上；
II、将紧固后的底座放在磁力表架的平台上，压上负荷块，使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，再将表调零；
III、取下标准块和负荷块，换上待测轴承，再压上负荷块，同样使千分表上的测头指在负荷块的顶尖孔中，记录下千分表上示值与零位的差值，若千分表指针在零位左面，差值前记为“正号”，若千分表指针在零位右面，则差值前记为“负号”；
IV、若需测量待测轴承与负荷块接触端的凸出量，先测出标准块的实际高度偏差和该待测轴承外圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB外-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB外——轴承外圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
计算后T值为正，表示外圈比内圈高；计算后T值为负，表示外圈比内圈低；
V、若需测量待测轴承与负荷块接触端相对面的凸出量，先测出标准块的实际高度偏差和该套轴承内圈的实际高度偏差，再由下式计算得出：
T＝C+ΔB内-ΔB标
式中：C——测量时所记录的千分表所示差值
ΔB内——轴承内圈的实际高度偏差值
ΔB标——标准块的实际高度偏差值
T——待测轴承凸出量
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