CN102353313A - 杆端关节轴承间隙测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于测量技术，涉及一种杆端关节轴承间隙测量装置。其特征在于，它由底板[1]、左支板[2]、右支板[3]、带有第一滑块[4a]和第二滑块[4b]的精密直线轴承导轨副[4]、安装座[5]、加载座[6]、拉压力传感器[7]、加载轮[8]和显示仪[9]组成。本发明提出一种杆端关节轴承间隙测量装置，解决了杆端关节轴承间隙的精确测量难题，满足了舵机维修的需要。
Description
技术领域
本发明属于测量技术，涉及一种杆端关节轴承间隙测量装置。
背景技术
液压舵机是飞机飞行控制系统中的执行部件，几乎所有舵机都要使用杆端关节轴承。杆端关节轴承主要是由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成的，经过一段时间的工作，由于磨损，内外圈之间就会产生间隙，当间隙增大到一定程度，会给系统带来震荡，因此在国外民航维修手册中都规定舵机维修中对关节轴承的间隙进行测量。测量方法是固定关节轴承外圈对内圈沿径向在两个相反方向施加相同大小的力，测量内圈的位移量既为关节轴承间隙。目前没有用于杆端关节轴承间隙测量的专用装置，因此，测量精度很低，不能满足要求。
发明内容
本发明的目的是：提出一种杆端关节轴承间隙测量装置，以满足舵机维修的需要。
本发明的技术方案是：杆端关节轴承间隙测量装置，其特征在于，它由底板1、左支板2、右支板3、带有第一滑块4a和第二滑块4b的精密直线轴承导轨副4、安装座5、加载座6、拉压力传感器7、加载轮8和显示仪9组成；底板1是一个矩形平板，左支板2垂直固定在底板1的左端，在左支板2上有一个轴线与底板1平行的通孔，右支板3垂直固定在底板1的右端，右支板3的板面与左支板2平行，在右支板3上有一个轴线与底板1平行的螺纹孔，该螺纹孔的螺纹是右旋螺纹，右支板3上的螺纹孔与左支板2上的通孔同轴；在底板1的板面上、左支板2和右支板3之间固定着精密直线轴承导轨副4的导轨，右支板3上的螺纹孔与左支板2上的通孔的轴线位于精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面内，安装座5通过螺钉固定在第一滑块4a上，安装座5由安装座本体5f、安装座左叉耳5a、安装座右叉耳5b、轴套5c、消间隙轴5d、螺母5e、消间隙螺钉5g、轴套消间隙螺钉5h组成，在安装座5的左端有一个安装座左叉耳5a，在安装座左叉耳5a的两个耳片上各有一个耳片孔，两个耳片孔同轴，两个耳片孔的轴线平行于底板1，两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交，安装座左叉耳5a的两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座左叉耳5a的两个耳片之间的距离比被测量杆端关节轴承内圈长度大1～2mm，在叉耳5a前耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的前耳片螺纹孔，前耳片螺纹孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线平行，前耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线所决定的平面内，消间隙螺钉5g拧在前耳片螺纹孔内；在叉耳5a后耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的后耳片螺纹孔，后耳片螺纹孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线平行，后耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线所决定的平面内，轴套消间隙螺钉5h拧在后耳片螺纹孔内；轴套5c位于叉耳5a后耳片的耳片孔内并保持间隙配合，轴套5c的长度大于叉耳5a后耳片的耳片孔的长度，在轴套5c前端口的外圆面带有锥面，该锥面的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，轴套5c的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，该锥面的锥度为60°～90°，轴套5c的径向由一个单侧贯通孔，其轴向位置与轴套消间隙螺钉5h相对应，该贯通孔的直径大于轴套消间隙螺钉5h的外径，轴套消间隙螺钉5h穿过该贯通孔；消间隙轴5d是一个台阶轴，从前到后分为6段，第一段为带有滚花的手轮5d1，第二段为消间隙段5d2，消间隙段5d2位于叉耳5a前耳片的耳片孔内并保持间隙配合，消间隙段5d2的长度不大于叉耳5a前耳片的耳片孔的长度，消间隙段5d2的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第三段为圆锥段5d3，圆锥段5d3的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第四段为轴承内圈配合段5d4，轴承内圈配合段5d4的外径与被测量杆端关节轴承内圈间隙配合，轴承内圈配合段5d4的长度小于被测量杆端关节轴承内圈的长度，第五段为轴套配合段5d5，轴套配合段5d5的外径与轴套5c的内孔间隙配合，轴套配合段5d5的长度小于轴套5c的长度，第六段为螺纹段5d6，螺母5e拧在螺纹段5d6上；安装座右叉耳5b位于安装座的右端，安装座右叉耳5b两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座右叉耳5b上带有耳片孔，该耳片孔的轴线平行于底板1，该耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交；加载座6通过螺钉固定在第二滑块4b上，在加载座6的左端有一个加载座叉耳6a，加载座叉耳6a的两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，加载座叉耳6a上带有加载座耳片孔，该加载座耳片孔的轴线平行于底板1，该加载座耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交，拉压力传感器7位于安装座5和加载座6之间，拉压力传感器7的左耳环通过销轴与安装座右叉耳5b形成铰链连接，拉压力传感器7的右耳环通过销轴与加载座叉耳6a形成铰链连接，在加载座6的右端有一个螺纹盲孔，该螺纹盲孔为左旋螺纹，该螺纹盲孔的轴线与右支板3上的螺纹孔同轴；加载轮8由左右旋螺杆和加载手轮组成，加载手轮位于左右旋螺杆的中间并与左右旋螺杆连接为整体，加载轮8的左旋螺杆与加载座6的螺纹盲孔啮合，加载轮8的右旋螺杆与右支板3上的螺纹孔啮合；拉压力传感器7的输出端通过导线与显示仪9的信号输入端连接。
本发明的优点是：提出一种杆端关节轴承间隙测量装置，解决了杆端关节轴承间隙的精确测量难题，满足了舵机维修的需要。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。图2中，图面的上方为后方，图面的下方为前方。
图3是图2中局部K的放大图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1、2、3，杆端关节轴承间隙测量装置，其特征在于，它由底板1、左支板2、右支板3、带有第一滑块4a和第二滑块4b的精密直线轴承导轨副4、安装座5、加载座6、拉压力传感器7、加载轮8和显示仪9组成；底板1是一个矩形平板，左支板2垂直固定在底板1的左端，在左支板2上有一个轴线与底板1平行的通孔，右支板3垂直固定在底板1的右端，右支板3的板面与左支板2平行，在右支板3上有一个轴线与底板1平行的螺纹孔，该螺纹孔的螺纹是右旋螺纹，右支板3上的螺纹孔与左支板2上的通孔同轴；在底板1的板面上、左支板2和右支板3之间固定着精密直线轴承导轨副4的导轨，右支板3上的螺纹孔与左支板2上的通孔的轴线位于精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面内，安装座5通过螺钉固定在第一滑块4a上，安装座5由安装座本体5f、安装座左叉耳5a、安装座右叉耳5b、轴套5c、消间隙轴5d、螺母5e、消间隙螺钉5g、轴套消间隙螺钉5h组成，在安装座5的左端有一个安装座左叉耳5a，在安装座左叉耳5a的两个耳片上各有一个耳片孔，两个耳片孔同轴，两个耳片孔的轴线平行于底板1，两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交，安装座左叉耳5a的两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座左叉耳5a的两个耳片之间的距离比被测量杆端关节轴承内圈长度大1～2mm，在叉耳5a前耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的前耳片螺纹孔，前耳片螺纹孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线平行，前耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线所决定的平面内，消间隙螺钉5g拧在前耳片螺纹孔内；在叉耳5a后耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的后耳片螺纹孔，后耳片螺纹孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线平行，后耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线所决定的平面内，轴套消间隙螺钉5h拧在后耳片螺纹孔内；轴套5c位于叉耳5a后耳片的耳片孔内并保持间隙配合，轴套5c的长度大于叉耳5a后耳片的耳片孔的长度，在轴套5c前端口的外圆面带有锥面，该锥面的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，轴套5c的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，该锥面的锥度为60°～90°，轴套5c的径向由一个单侧贯通孔，其轴向位置与轴套消间隙螺钉[5h]相对应，该贯通孔的直径大于轴套消间隙螺钉5h的外径，轴套消间隙螺钉5h穿过该贯通孔；消间隙轴5d是一个台阶轴，从前到后分为6段，第一段为带有滚花的手轮5d1，第二段为消间隙段5d2，消间隙段5d2位于叉耳5a前耳片的耳片孔内并保持间隙配合，消间隙段5d2的长度不大于叉耳5a前耳片的耳片孔的长度，消间隙段5d2的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第三段为圆锥段5d3，圆锥段5d3的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第四段为轴承内圈配合段5d4，轴承内圈配合段5d4的外径与被测量杆端关节轴承内圈间隙配合，轴承内圈配合段5d4的长度小于被测量杆端关节轴承内圈的长度，第五段为轴套配合段5d5，轴套配合段5d5的外径与轴套5c的内孔间隙配合，轴套配合段5d5的长度小于轴套5c的长度，第六段为螺纹段5d6，螺母5e拧在螺纹段5d6上；安装座右叉耳5b位于安装座的右端，安装座右叉耳5b两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座右叉耳5b上带有耳片孔，该耳片孔的轴线平行于底板1，该耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交；加载座6通过螺钉固定在第二滑块4b上，在加载座6的左端有一个加载座叉耳6a，加载座叉耳6a的两个耳片相对精密直线轴承导轨副4的导轨横截面的垂直平分面对称，加载座叉耳6a上带有加载座耳片孔，该加载座耳片孔的轴线平行于底板1，该加载座耳片孔的轴线与左支板2上的通孔的轴线正交，拉压力传感器7位于安装座5和加载座6之间，拉压力传感器7的左耳环通过销轴与安装座右叉耳5b形成铰链连接，拉压力传感器7的右耳环通过销轴与加载座叉耳6a形成铰链连接，在加载座6的右端有一个螺纹盲孔，该螺纹盲孔为左旋螺纹，该螺纹盲孔的轴线与右支板3上的螺纹孔同轴；加载轮8由左右旋螺杆和加载手轮组成，加载手轮位于左右旋螺杆的中间并与左右旋螺杆连接为整体，加载轮8的左旋螺杆与加载座6的螺纹盲孔啮合，加载轮8的右旋螺杆与右支板3上的螺纹孔啮合；拉压力传感器7的输出端通过导线与显示仪9的信号输入端连接。
本发明的工作原理是：杆端关节轴承间隙的测量步骤是：第一步：在被测杆端关节轴承的螺纹杆上拧进一个螺母，再将被测杆端关节轴承的螺纹杆杆穿过左支板2上的通孔，在螺纹杆伸出左支板2的左端拧上另一个螺母，两螺母内侧面的距离大于左支板2的厚度，此时被测杆端关节轴承可以沿左支板2的通孔轴线移动：第二步：用消间隙轴5d、轴套5c、螺母5e将被测杆端关节轴承的关节轴承安装在安装座5的左叉耳上，拧紧螺母5e，被测杆端关节轴承内圈内孔在消间隙轴5d圆锥5d3和轴套5c圆锥夹紧下，轴承内圈内孔与消间隙轴5d、轴套5c之间的间隙被消除；接着拧紧安装座5的左叉耳前耳片上的上消间隙螺钉5g，消除消间隙轴5d与前耳片孔的间隙；再拧紧安装座5的左叉耳后耳片上的轴套消间隙螺钉5h，消间隙螺钉5h作用在消间隙轴5d上，压紧轴套5c内壁，既消除了消间隙轴5d与轴套5c之间的间隙，又消除了轴套5c与后耳片内孔之间的间隙。第三步：打开显示仪9的电源，旋转第一步所述左支板2左端螺母，使该螺母向右移动，观察显示仪9的加载力显示值，当显示值稍大于0时，停止旋转该螺母。接着拧紧另一螺母，将被测杆端关节轴承与左支板2固定。第四步：给被测杆端关节轴承加载，测量被测杆端关节轴承间隙。旋转加载轮8，由于加载轮两侧螺杆为左、右旋螺纹，右端螺杆在固定的右支板3的螺孔内旋转，左端螺杆在可沿精密直线轴承导轨副4滑动的加载座6的螺孔内旋转，就会对被测杆端关节轴承施加拉力或推力。首先旋转加载轮8，对被测杆端关节轴承施加推力，边转变观察显示仪9的加载力显示值，当达到规定值(如50N)时停止旋转。移动带有千分表的磁性表架，将千分表的测量头顶在安装座5右端面上，转动表盘到指针指示为零。接着反向旋转旋转加载轮8，对被测杆端关节轴承施加拉力，边转变观察显示仪9的加载力显示值，当达到规定值(如50N)时停止旋转，读千分表指示值即为被测杆端关节轴承间隙。测量完毕，关闭显示仪9电源，再按照安装被测杆端关节轴承的相反顺序，拆卸测杆端关节轴承。
本发明的一个实施例中，精密直线轴承导轨副、拉压力传感器和显示仪都采用成品件。经对某型杆端关节轴承间隙进行测量，测量出间隙为0.13mm。
Claims (1)
1.杆端关节轴承间隙测量装置，其特征在于，它由底板[1]、左支板[2]、右支板[3]、带有第一滑块[4a]和第二滑块[4b]的精密直线轴承导轨副[4]、安装座[5]、加载座[6]、拉压力传感器[7]、加载轮[8]和显示仪[9]组成；底板[1]是一个矩形平板，左支板[2]垂直固定在底板[1]的左端，在左支板[2]上有一个轴线与底板[1]平行的通孔，右支板[3]垂直固定在底板[1]的右端，右支板[3]的板面与左支板[2]平行，在右支板[3]上有一个轴线与底板[1]平行的螺纹孔，该螺纹孔的螺纹是右旋螺纹，右支板[3]上的螺纹孔与左支板[2]上的通孔同轴；在底板[1]的板面上、左支板[2]和右支板[3]之间固定着精密直线轴承导轨副[4]的导轨，右支板[3]上的螺纹孔与左支板[2]上的通孔的轴线位于精密直线轴承导轨副[4]的导轨横截面的垂直平分面内，安装座[5]通过螺钉固定在第一滑块[4a]上，安装座[5]由安装座本体[5f]、安装座左叉耳[5a]、安装座右叉耳[5b]、轴套[5c]、消间隙轴[5d]、螺母[5e]、消间隙螺钉[5g]、轴套消间隙螺钉[5h]组成，在安装座[5]的左端有一个安装座左叉耳[5a]，在安装座左叉耳[5a]的两个耳片上各有一个耳片孔，两个耳片孔同轴，两个耳片孔的轴线平行于底板[1]，两个耳片孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线正交，安装座左叉耳[5a]的两个耳片相对精密直线轴承导轨副[4]的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座左叉耳[5a]的两个耳片之间的距离比被测量杆端关节轴承内圈长度大1～2mm，在叉耳[5a]前耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的前耳片螺纹孔，前耳片螺纹孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线平行，前耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线所决定的平面内，消间隙螺钉[5g]拧在前耳片螺纹孔内；在叉耳[5a]后耳片的左端面上有一个与耳片孔贯通的后耳片螺纹孔，后耳片螺纹孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线平行，后耳片螺纹孔的轴线位于两个耳片孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线所决定的平面内，轴套消间隙螺钉[5h]拧在后耳片螺纹孔内；轴套[5c]位于叉耳[5a]后耳片的耳片孔内并保持间隙配合，轴套[5c]的长度大于叉耳[5a]后耳片的耳片孔的长度，在轴套[5c]前端口的外圆面带有锥面，该锥面的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，轴套[5c]的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，该锥面的锥度为60°～90°，轴套[5c]的径向由一个单侧贯通孔，其轴向位置与轴套消间隙螺钉[5h]相对应，该贯通孔的直径大于轴套消间隙螺钉[5h]的外径，轴套消间隙螺钉[5h]穿过该贯通孔；消间隙轴[5d]是一个台阶轴，从前到后分为6段，第一段为带有滚花的手轮[5d1]，第二段为消间隙段[5d2]，消间隙段[5d2]位于叉耳[5a]前耳片的耳片孔内并保持间隙配合，消间隙段[5d2]的长度不大于叉耳[5a]前耳片的耳片孔的长度，消间隙段[5d2]的外径大于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第三段为圆锥段[5d3]，圆锥段[5d3]的最小外径小于被测量杆端关节轴承内圈的内径，第四段为轴承内圈配合段[5d4]，轴承内圈配合段[5d4]的外径与被测量杆端关节轴承内圈间隙配合，轴承内圈配合段[5d4]的长度小于被测量杆端关节轴承内圈的长度，第五段为轴套配合段[5d5]，轴套配合段[5d5]的外径与轴套[5c]的内孔间隙配合，轴套配合段[5d5]的长度小于轴套[5c]的长度，第六段为螺纹段[5d6]，螺母[5e]拧在螺纹段[5d6]上；安装座右叉耳[5b]位于安装座的右端，安装座右叉耳[5b]两个耳片相对精密直线轴承导轨副[4]的导轨横截面的垂直平分面对称，安装座右叉耳[5b]上带有耳片孔，该耳片孔的轴线平行于底板[1]，该耳片孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线正交；加载座[6]通过螺钉固定在第二滑块[4b]上，在加载座[6]的左端有一个加载座叉耳[6a]，加载座叉耳[6a]的两个耳片相对精密直线轴承导轨副[4]的导轨横截面的垂直平分面对称，加载座叉耳[6a]上带有加载座耳片孔，该加载座耳片孔的轴线平行于底板[1]，该加载座耳片孔的轴线与左支板[2]上的通孔的轴线正交，拉压力传感器[7]位于安装座[5]和加载座[6]之间，拉压力传感器[7]的左耳环通过销轴与安装座右叉耳[5b]形成铰链连接，拉压力传感器[7]的右耳环通过销轴与加载座叉耳[6a]形成铰链连接，在加载座[6]的右端有一个螺纹盲孔，该螺纹盲孔为左旋螺纹，该螺纹盲孔的轴线与右支板[3]上的螺纹孔同轴；加载轮[8]由左右旋螺杆和加载手轮组成，加载手轮位于左右旋螺杆的中间并与左右旋螺杆连接为整体，加载轮[8]的左旋螺杆与加载座[6]的螺纹盲孔啮合，加载轮[8]的右旋螺杆与右支板[3]上的螺纹孔啮合；拉压力传感器[7]的输出端通过导线与显示仪[9]的信号输入端连接。
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