CN102297671B - 一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量方法及装置，要解决的技术问题是提供一种不会因滚道的直径变化而造成挡边测量定位误差的圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量方法及装置。本发明测量方法采用的技术方案包括测量圆锥滚子轴承内圈大挡边高度采用圆心定位。采用圆心定位，不会因滚道的直径变化而造成挡边测量定位误差，实现圆锥轴承大挡边高度测量的定位零误差，提高测量精度。

Description

一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量方法及装置

技术领域

本发明涉及一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的的测量方法及装置。

背景技术

一、行业现状。

目前国内轴承行业测量圆锥滚子轴承内圈大挡边高度都是采用内圈滚道定位。采用滚道定位又细分为两种测量头，一种是球体测量头，它以球体同时接触滚道和挡边时的读数为测量值，如图1所示，另一种是针状测量头，以针状测头接触到挡边时的读数为测量值，如图2所示。这两种测量都是采用标准件（标准件指是与被测工件相同外形的，其挡边高度值在计量室用高精度仪器检测并标注上计量数值的工件）对比的比较测量法。

二、现有测量方法的测量误差。

以内圈滚道定位的两种测量方法，由于（一）定位基准面为斜面；（二）定位基准面尺寸是一个具有公差带的变量尺寸，因此两种以内圈滚道定位测量挡边高度的方法都存在明显的定位误差，误差分析如下：

图3为球体测头测量造成误差的原因示意图。

球体测头测量时球体必须同时稳定的接触滚道与挡边。当滚道直径值在图3中黑色轮廓线（滚道直径D1）时，球体与挡边接触点在A，测量出的挡边高度是D，。当滚道直径变化为图3中虚线轮廓线（滚道直径D2）时，球体与挡边接触点在B，测量出的挡边高度是C。C、D的差值即为由于滚道直径变化造成的测量误差，另E是挡边与基准平面的夹角。

将图3简化为图4, 以型号31311轴承车加工参数为例分析，其中角度值69°51′21″是滚道与基准平面的夹角、21°17′39″是挡边与基准平面的夹角。为方便计算，设图3中D值为0，C为测量误差值。

图4中，在滚道直径加大10cmm( 1cmm = 1/100mm )时，对球状测头的偏移量为1/2×10cmm=5cmm，AF=5cmm。

C=BE

=sin∠EAB×AF÷sin∠ABF×∠BFA

=sin21°17′39″×5÷ sin88°51′×sin69°51′21″

=1.71(cmm)

由上式可知，在挡边与基准平面成21°17′39″夹角的情况下，用球体测头测量时，滚道直径偏差+10cmm,挡边就会有+1.71cmm的误差。

图5为针状测头测量造成误差的原因示意

同样的情况用针状测头（图5）时，在滚道直径大10cmm的情况下，由于基准定位片单边定位的原理，整个内圈会向测头的方向位移5cmm。由于针状测头位置固定且不接触滚道，相对的针状测头的测量点会移向图5中的B’点。 

条件相同，方向相反。因为AB=AB’、AE=AE’、∠BAE=∠B’AE’所以│C│=│C’│。可见用针状测头测量时滚道直径偏差+10cmm,挡边就会有-1.71cmm的误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不会因滚道的直径变化而造成挡边测量定位误差的圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的的测量方法及装置。

 为解决上述问题，本发明测量方法采用的技术方案包括：

（1）测量圆锥滚子轴承内圈大挡边高度采用圆心定位,利用定位锥体与被测圆锥滚子轴承内圈内径的吻合，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上，给定位锥体一定压力,保证定位锥体与被测圆锥滚子轴承内圈内径圆周线全接触，定位锥体对平台的投影圆心位置等于测圆锥滚子轴承内圈的圆心位置，并使圆心位置与测量仪测头的相对位置保持不变；

（2）将标准件装入与定位锥体进行配合定位，把测量仪的测头调整到标准件挡边的标定位置并定位，稳定后调整测头的测力，然后将测量仪测表上的值调在零位，完成标准件与测量仪的校调；

（3）取出标准件，再放入被测圆锥滚子轴承内圈,将定位锥体伸入被测圆锥滚子轴承内圈内径使之吻合，找准圆心，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上；

（4）将测量仪的测头使之接触被测圆锥滚子轴承内圈的挡边；

（5）读出测量仪的测表上的测量值，被测圆锥滚子轴承内圈挡边的实际高度值等于测量值加上标准件的标注值。

本发明测量装置采用的技术方案包括：包括平台及测量仪，其特征在于所述平台一侧垂直设置坐标杆，所述坐标杆上同轴设置悬臂、杆套，所述悬臂一端连接固定测量仪，所述杆套一端套接连接杆,所述接连杆上端设置配重块，下端设置定位锥体。

所述的圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量装置，其特征在于所述定位锥体下端面直径A为15mm、55mm、95mm或135mm，对应其上端面直径B分别为61.63 mm、101.63mm、141.63mm、181.6 mm，对应其重量分别为2000克、2500克、3000克、3500克。

通过本发明的方法及装置现实圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的的测量有以下优点：

1、采用圆心定位，不会因滚道的直径变化而造成挡边测量定位误差，实现圆锥轴承大挡边高度测量的定位零误差，提高测量精度。

2、采用定位锥椎体尺寸分档，可满足每一段椎体可满足一定内径范围内的所有轴承内径大挡边的圆心定位测量。并且四档锥体尺寸衔接，四个规格可以满足15-180mm内径范围的数百种型号的挡边高度测量。

3、通过提高大挡边测量准确性可以更好地控制挡边加工质量，增加轴承的旋转灵活性和使用寿命，满足高端客户需求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明所述采用球体测量头测量时的结果示意图。

图2为本发明所述采用针状测量头测量时的结果示意图。

图3为本发明所述采用球体测量头测量时造成误差的原因示意图。

图4为图3的简化图。

图5为本发明所述采用针状测量头测量时造成误差的原因示意图。

图6为本发明圆心定位原理图。

图7为本发明装置结构示意图。

图8为本发明组装好的配重块、连接杆、定位锥体的结构示意图。

图中：1、挡边 ；2、测头； 3、滚道；4、测表；5、杆套；6、配重块； 7、连接杆；8、定位锥体； 9、内径；10、平台；11、坐标杆；12、悬臂；13、内圈；14基准定位片；a、测量仪。

具体实施方式

如图6和图7所示，本发明的圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的的测量方法，包括：

（1）测量圆锥滚子轴承内圈大挡边高度采用圆心定位,首先提供一定位锥体，利用定位锥体与被测圆锥滚子轴承内圈内径的吻合特点，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上，给定位锥体一定压力,保证定位锥体与被测圆锥滚子轴承内径圆周线全接触，定位锥体对平台的投影圆心位置等于被测圆锥滚子轴承内圈的圆心位置，并使圆心位置与测量仪测头的相对位置保持不变。值得注意的是，该步骤是对被测圆锥滚子轴圈内和标准件定位的共同方法，由于定位锥体和测量仪测头的相对位置不变，故每次被测圆锥滚子轴承内圈和标准件定位于平台的位置不变。

（2）测量前，先将标准件装入与定位锥体进行配合定位，把测量仪的测头调整到标准件挡边的标定位置并定位，稳定后调整测头的测力，然后将测量仪测表上的值调在零位，完成标准件与测量仪的校调。需要补充的是调整测头的测力是指在测量时能让测头能接触到挡边。

（3）测量时，先取出标准件，再放入被测圆锥滚子轴承内圈,将定位锥体伸入被测圆锥滚子轴承内圈内径使之吻合，找准圆心，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上。

（4）将测量仪的测头使之接触被测圆锥滚子轴承内圈的挡边；

（5）读出测量仪的测表上的测量值，被测圆锥滚子轴承内圈挡边的实际高度值等于测量值加上标准件的标注值。假设标准件标定位置高度为5mm, 测量值为-0.02mm,则被测圆锥滚子轴承内圈挡边的高度值为：5mm +(-0.02mm）= 4.98mm。

如图6和图7所示，本发明的圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量装置包括平台10及测量仪a（测量仪a包括测头2、测表4），在平台10一侧垂直设置坐标杆11，在坐标杆11上同轴设置悬臂12、杆套5，悬臂12一端连接测量仪a，杆套5一端套接连接杆7,接连杆7上端设置配重块6，下端设置定位锥体8。

如图8所示，作为本发明的进一步优化方案，所述定位锥体8优选为下列四种规格：

编号	下端面直径A	上端面直径B	定位锥体+接连杆+配重块的重量
				1	15mm	61.63 mm	2000克
2	55mm	101.63mm	2500克
				3	95mm	141.63mm	3000克
4	135mm	181.6 mm	3500克

确定这四种优选定位锥体规格，可以满足内径从15mm-180mm范围内的所有被测圆锥滚子轴承内圈的定位要求，且对应的优选重量，可以同时满足被测零件所需（1）与定位椎体周线全接触了压力要求和（2）被测零件稳定在测试台面的摩擦力要求。

Claims (2)

1.一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量装置，包括平台（10）及测量仪（a），其特征在于所述平台（10）一侧垂直设置坐标杆（11），所述坐标杆（11）上同轴设置悬臂（12）、杆套（5），所述悬臂（12）一端连接固定测量仪（a），所述杆套（5）一端套接连接杆（7）,所述接连杆（7）上端设置配重块（6），下端设置定位锥体（8），其特征在于所述定位锥体（8）下端面直径A为15mm、55mm、95mm或135mm，对应其上端面直径B分别为61.63 mm、101.63mm、141.63mm、181.6 mm，对应其重量分别为2000克、2500克、3000克、3500克。

2.一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量方法，使用权利要求1所述的一种圆锥滚子轴承内圈大挡边高度的测量装置，其特征在于：

（1）测量圆锥滚子轴承内圈大挡边高度采用圆心定位,利用定位锥体与被测圆锥滚子轴承内圈内径的吻合，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上，给定位锥体一定压力,保证定位锥体与被测圆锥滚子轴承内圈内径圆周线全接触，定位锥体对平台的投影圆心位置等于被测圆锥滚子轴承内圈的圆心位置，并使圆心位置与测量仪测头的相对位置保持不变；

（2）将标准件装入与定位锥体进行配合定位，把测量仪的测头调整到标准件挡边的标定位置并定位，稳定后调整测头的测力，然后将测量仪测表上的值调在零位，完成标准件与测量仪的校调；

（3）取出标准件，再放入被测圆锥滚子轴承内圈,将定位锥体伸入被测圆锥滚子轴承内圈内径使之吻合，找准圆心，将被测圆锥滚子轴承内圈定位于平台之上；

（4）将测量仪的测头使之接触被测圆锥滚子轴承内圈的挡边；

（5）读出测量仪的测表上的测量值，被测圆锥滚子轴承内圈挡边的实际高度值等于测量值加上标准件的标注值。

Images