CN102564664A

CN102564664A - 一种圆锥滚子轴承参数测量装置

Info

Publication number: CN102564664A
Application number: CN2011104489884A
Authority: CN
Inventors: 王兆盛; 郑国生; 王凯; 吴浩; 吴飞科
Original assignee: ZHEJIANG TIANMA BEARING CO Ltd
Current assignee: Zhejiang Tianma Bearing Group Co Ltd
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2011-12-29
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2031-12-29
Also published as: CN102564664B

Abstract

本发明涉及一种圆锥滚子轴承参数测量装置，主要用于圆锥滚子轴承的摩擦力矩和弹性变形量检测，包括机架、加载机构、主轴部件、测量机构，测量机构设有静压气浮台、称重传感器、过渡座、轴承座、测量支架、点式称重传感器、传力杆，加载机构设有防护套、平衡弹簧、直线轴承、滑座和加载油缸，静压气浮台安装在底座上，平衡弹簧装在立柱上，滑座兼做加载油缸缸体，滑座安装在立柱上，主轴部件安装在滑座上，测量机构设有称重传感器、过渡座、轴承座、测量支架、点式称重传感器、传力杆，称重传感器设在静压气浮台上，点式称重传感器装在测量支架上，传力杆一端与静压气浮台固定，传力杆另一端与点式称重传感器对应。本发明测量数据准确，使用方便。

Description

一种圆锥滚子轴承参数测量装置

技术领域

本发明涉及一种轴承行业的圆锥滚子轴承参数测量装置，主要适用于外径尺寸在φ28-120mm小型、中小型圆锥滚子轴承的摩擦力矩和弹性变形量检测。

背景技术

以前，国内轴承行业的圆锥滚子轴承是不做摩擦力矩和弹性变形量检测的，近十年，由于市场竞争，用户的要求，轴承制造商开始尝试着作圆锥滚子轴承摩擦力矩和弹性变形量检测来验证轴承的质量。目前还没有专门的圆锥滚子轴承摩擦力矩和弹性变形量测量机。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种圆锥滚子轴承参数测量装置，能够测量圆锥滚子轴承受到大小不同的轴向力时的对应摩擦力矩和对应弹性变形量，且测量数据准确，使用方便。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种圆锥滚子轴承参数测量装置，包括机架、加载机构、主轴部件、测量机构，四根立柱与上连接板、底座固定构成机架，其特征在于测量机构设置有静压气浮台、称重传感器、过渡座、轴承座、测量支架、点式称重传感器、传力杆，加载机构设置有防护套、平衡弹簧、直线轴承、滑座和两个对称的加载油缸，静压气浮台安装在底座上，四根平衡弹簧分别装在四根立柱上，加载机构的滑座兼做加载油缸缸体，装有直线轴承的滑座安装在机架的四根立柱上，主轴部件安装在滑座上，主轴部件用同步带与滑座上的伺服电机连接，被检测轴承内组件安装在主轴部件上，当加载油缸下腔有压力油时，主轴部件上的被检测轴承内组件向下移动与轴承外圈接触获得试验所需的载荷，测量机构设置有称重传感器、过渡座、轴承座、测量支架、点式称重传感器、传力杆，称重传感器固定在静压气浮台上，过渡座装在称重传感器上，被检测轴承外圈装入轴承座中，轴承座置于过渡座上的中间位置，测量支架安装在底座上，点式称重传感器安装在测量支架上，传力杆一端与静压气浮台固定，传力杆另一端与点式称重传感器对应。调整好传力杆与点式称重传感器到合适位置，旋转的被检测轴承内组件与轴承外圈接触，产生的摩擦力矩带动静压气浮台面转动，就可测得圆锥滚子轴承摩擦力矩。

本发明测量机构还设置有测微仪，测微仪安装在过渡座上，测微仪上设置有调节杆。本发明测量圆锥滚子轴承摩擦力矩时，静压气浮台转动无摩擦阻力用来保证测量的准确性，称重传感器固定在静压气浮台上是用来反映加载力的大小，点式称重传感器是用来测量圆锥滚子轴承摩擦力矩，过渡座装在称重传感器上，被检测轴承外圈装入轴承座中再一起放在过渡座上，并对中，测量支架安装在底座上，点式称重传感器安装在测量支架上，传力杆一端拧入静压气浮台的侧面螺孔中，调整传力杆另一端与点式称重传感器快接触的位置，当旋转的被检测轴承内组件向下运动与被检测轴承外圈接触，并有一定的载荷，产生的摩擦力矩带动静压气浮台转动，使传力杆与点式称重传感器接触，点式称重传感器感受到的力乘以静压气浮台中心到传力杆球头位置的距离即为该载荷下圆锥滚子轴承摩擦力矩，加不同的载荷可测到对应的摩擦力矩，测量圆锥滚子轴承的变形量，调节杆安装在过渡座上，调节杆上装有测微仪用来测量圆锥滚子轴承的弹性变形量，此时静压气浮台不工作，此时被检测轴承内组件不旋转，当滑座向下移动，被检测轴承内组件与被检测轴承外圈接触，并有一定的载荷，调整调节杆使测微仪的触头与被检测轴承内组件的大端面接触并对表，加不同的载荷可测到对应的变形量。

本发明所述加载机构还设置有加载支架、销轴、关节轴承、小同步带轮、同步带、调整板、伺服电机，加载油缸包括活塞杆、油缸盖、下油缸盖，关节轴承装在活塞杆上，关节轴承通过销轴连接加载支架，加载支架固定在上连接板上，当两个加载油缸上下腔分别有压力油时，缸体（滑座）上下移动，装有伺服电机的调整板安装在滑座上，伺服电机上装有小同步带轮，用同步带与主轴部件连接，调整板用来调节伺服电机位置使同步带松紧合适。

本发明所述的所述的主轴部件设置有设置有芯轴、拆卸螺母、主轴、主轴座、内隔圈、大同步带轮、锁紧螺母、拉杆、上端盖、深沟球轴承、角接触球轴承、下端盖，角接触球轴承、深沟球轴承均装在主轴上并一起装入主轴座中，带有密封圈的下端盖和上端盖分别安装在主轴座的下面和上面，主轴与上端盖之间安装有内隔圈，大同步带轮安装在主轴上用锁紧螺母固定，主轴部件安装在滑座上，被检测轴承内组件安装在芯轴上，芯轴上端设有锥柄与主轴内锥孔配合通过拉杆拉紧，拆卸螺母安装在芯轴上，拆卸芯轴时先松开拉杆再旋紧螺母既可。

本发明能够测量圆锥滚子轴承的对应摩擦力矩和对应弹性变形量，且测量数据准确，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为图1的左视示意图；

图3为本发明实施例机架与加载机构的结构示意图；

图4为图3的左视示意图；

图5为本发明实施例主轴部件的结构示意图；

图6为本发明实施例测量机构的结构示意图；

图7为图6的左视示意图；

上述图中： 1—加载机构、2—主轴部件、3—测量机构、4—底座、5—防护套、6—平衡弹簧、7—直线轴承、8—滑座、9—立柱、10—上连接板、11—加载支架、12—销轴、13—关节轴承、14—油缸盖、15—活塞杆、16—下油缸盖、17—小同步带轮、18—同步带、19—调整板、20—伺服电机、21—被检测轴承内组件、22—芯轴、23—拆卸螺母、24—螺钉、25—主轴、26—主轴座、27—内隔圈、28—大同步带轮、29—锁紧螺母、30—拉杆、31—上端盖、32—深沟球轴承、33—主轴螺母、34—垫圈、35—角接触球轴承、36—下端盖、37—静压气浮台，38—称重传感器、39—过渡座、40—轴承座、41—被检测轴承外圈、42—测微仪、43—调节杆（一套）、44—点式称重传感器、45—测量支架、46—传力杆。

具体实施方式

参见图1～图7，本发明实施例圆锥滚子轴承参数测量装置由机架、加载机构1、主轴部件2、测量机构3组成，机架包括底座4、立柱9（四根）、上连接板10，立柱9（四根）与上连接板10、底座4连接，用螺母固定成一体，滑座8安装在机架的四根立柱9上，主轴部件2安装在滑座8上，主轴部件2用同步带18与安装在滑座8上的伺服电机20连接，获得测验所需动力和转速（60r/min），加载时，因滑座8兼做加载油缸缸体（滑座与加载油缸缸体一体构成），当滑座8的油缸下腔有压力油时，主轴部件2上的被检测轴承内组件21向下移动与被检测轴承外圈41接触，获得试验所需的载荷，静压气浮台37用螺栓安装在底座4上，调整好静压气浮台37上的传力杆46与点式称重传感器44在合适的位置，当旋转的被检测轴承内组件21与被检测轴承外圈41接触，产生的摩擦力矩带动静压气浮台37转动，就可测得圆锥滚子轴承摩擦力矩。

本发明实施例的加载机构1设置有防护套5、平衡弹簧6、直线轴承7、滑座8、立柱9、上连接板10、加载支架11、销轴12、关节轴承13、小同步带轮17、同步带18、调整板19、伺服电机20和两个加载油缸，加载油缸包括滑座8（即加载油缸缸体）、油缸盖14、活塞杆15、下油缸盖16，先将四根立柱装在底座4上用螺母固定，再将四个防护套5和四根平衡弹簧6分别安装在四根立柱9上（每个立柱9均安装一根弹簧6），再将装有八套直线轴承7的滑座8安装在四根立柱9上，然后安装上连接板10，用螺母固定，直线轴承7和立柱9作为线性导轨使滑座8上下运动轻松自如，平衡弹簧6用来平衡滑座8和滑座8上的主轴部件3、伺服电机20等零件的质量，采用对称的两个加载油缸进行加载，保证加载力通过被检测轴承的中心，先将活塞杆15上的O型密封圈装好，套上带有防尘圈和O型密封圈的油缸盖14，一齐塞入滑座8上油缸缸体孔中，再把下油缸盖16装上，最后把关节轴承13装在活塞杆15螺纹上，通过销轴12连接加载支架11，把加载支架11固定在上连接板10上，（当油缸上下腔分别有压力油时，滑座8沿四根立柱9上下移动）把调整板19和伺服电机20也安装在滑座8上，伺服电机20上装有小同步带轮17，用同步带18与主轴部件2连接（同步带18安装在小同步带轮17与大同步带轮28之间），调整板19用来调节伺服电机20位置使同步带松紧合适，做到了结构紧凑，零件刚性好。

本发明实施例的主轴部件2设置有被检测轴承内组件21、芯轴22、拆卸螺母23、螺钉24、主轴25、主轴座26、内隔圈27、大同步带轮28、锁紧螺母29、拉杆30、上端盖31、深沟球轴承32、主轴螺母33、垫圈34、角接触球轴承35、下端盖36，装主轴部件2时，先将各零件清洗干净，深沟球轴承32和角接触球轴承35要装少量润滑脂进行装配，先将角接触球轴承35装在主轴25上，再放上垫圈34用主轴螺母33固定紧，再将深沟球轴承32装在主轴25上，然后一齐装入主轴座26中，装好带有密封圈的下端盖36和上端盖31，再装上内隔圈27和大同步带轮28用锁紧螺母29固定紧，主轴部件2装好后，主轴25的精度要保证：径向跳动和轴向跳动分别<0.003mm，被检测轴承内组件21安装在芯轴22上，芯轴22上端设有锥柄与主轴25内锥孔配合，芯轴22与主轴25通过拉杆30拉紧，用螺钉24把主轴部件2安装在滑座8上，再通过同步带18与伺服电机20上的小同步带轮17连接，获得测验所需动力和转速。

本发明实施例的测量机构3设置有静压气浮台37、称重传感器38、过渡座39、轴承座40、测微仪42、调节杆43、（NCA）点式称重传感器44、测量支架45、传力杆46，测量圆锥滚子轴承摩擦力矩时，静压气浮台37要保证垂直承载15000N，径向承载2000N时，转动无摩擦阻力，先将传力杆46一端拧入静压气浮台37的侧面螺孔中，位置合适用螺母固定，再将称重传感器38固定在静压气浮台37上，过渡座39装在称重传感器38上，被检测轴承外圈41装入轴承座40中再一起放在过渡座39上，并对中，测量支架45安装在底座4上，点式称重传感器44安装在测量支架45上，调整传力杆46另一端与点式称重传感器44快接触的位置，当旋转的被检测轴承内组件21向下运动与被检测轴承外圈41接触，并有一定的载荷，产生的摩擦力矩带动静压气浮台37转动，使传力杆46与点式称重传感器44接触，点式称重传感器44感受到的力乘以静压气浮台37中心到传力杆46球头位置的距离即为该载荷下圆锥滚子轴承摩擦力矩，加不同的载荷可测到对应的摩擦力矩。

调节杆43安装在过渡座39上，调节杆43上装有测微仪42用来测量圆锥滚子轴承的弹性变形量，此时静压气浮台37不工作，被检测轴承内组件21不旋转，当滑座8向下移动，被检测轴承内组件21与被检测轴承外圈41接触，并有一定的载荷，调整调节杆43使测微仪42的触头与被检测轴承内组件21的大端面接触并对表，加不同的载荷可测到对应的变形量。

Claims

1. 一种圆锥滚子轴承参数测量装置，包括机架、加载机构、主轴部件、测量机构，四根立柱与上连接板、底座固定构成机架，其特征在于：测量机构设置有静压气浮台、称重传感器、过渡座、轴承座、测量支架、点式称重传感器、传力杆，加载机构设置有防护套、平衡弹簧、直线轴承、滑座和两个对称的加载油缸，静压气浮台安装在底座上，四根平衡弹簧分别装在四根立柱上，滑座兼做加载油缸缸体，装有直线轴承的滑座安装在机架的四根立柱上，主轴部件安装在滑座上，主轴部件用同步带与滑座上的伺服电机连接，被检测轴承内组件安装在主轴部件上，称重传感器固定在静压气浮台上，过渡座装在称重传感器上，被检测轴承外圈装入轴承座中，轴承座置于过渡座上的中间位置，测量支架安装在底座上，点式称重传感器安装在测量支架上，传力杆一端与静压气浮台固定，传力杆另一端与点式称重传感器对应。

2. 根据权利要求1所述的圆锥滚子轴承参数测量装置，其特征在于：测量机构还设置有测微仪，测微仪安装在过渡座上，测微仪上设置有调节杆。

3. 根据权利要求1或2所述的圆锥滚子轴承参数测量装置，其特征在于：所述加载机构还设置有加载支架、销轴、关节轴承、小同步带轮、同步带、调整板、伺服电机，加载油缸包括活塞杆、油缸盖、下油缸盖，关节轴承装在活塞杆上，关节轴承通过销轴连接加载支架，加载支架固定在上连接板上，装有伺服电机的调整板安装在滑座上，伺服电机上装有小同步带轮，用同步带与主轴部件连接。

4. 根据权利要求3所述的圆锥滚子轴承参数测量装置，其特征在于：所述的主轴部件设置有设置有芯轴、拆卸螺母、主轴、主轴座、内隔圈、大同步带轮、锁紧螺母、拉杆、上端盖、深沟球轴承、角接触球轴承、下端盖，角接触球轴承、深沟球轴承均装在主轴上并一起装入主轴座中，带有密封圈的下端盖和上端盖分别安装在主轴座的下面和上面，主轴与上端盖之间安装有内隔圈，大同步带轮安装在主轴上用锁紧螺母固定，主轴部件安装在滑座上，被检测轴承内组件安装在芯轴上，芯轴上端设有锥柄与主轴内锥孔配合通过拉杆拉紧。