CN102928223B - 面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，以克服现有人工装校工艺的不确定性和盲目性。该装置由施压与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成：施压与传感检测机构由立柱连接安装在轴承安装底座的滚动直线导轨副上，可以沿滚动直线导轨副移动，由定位块和行程限位块、后限位块确定其位置，以适应不同规格的轴承测量；传动与转动摩擦力矩测量机构是通过设置的电机座安装在轴承安装底座中的底座上，测量转动摩擦力矩的过程是通过联轴器与传动杆带动轴承安装底座中的施压套和轴承内环转动来实现。采用本发明，在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，能够对精密轴系的装校给出精确的、定量的调校标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种角接触球轴承预紧力、相对位移、转动摩擦力矩的测量装置，具体涉及面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置。
背景技术
在精密轴系的装较过程中，成对角接触球轴承的安装至关重要，是整个轴系精度的主要影响因素。成对角接触球轴承的经典安装方式可以分为面对面成对安装和背对背成对安装两大类。
成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移两者的关系是：轴承预紧力越大，则相对位移越大，此时转动摩擦力矩也会越大，同时轴系精度较高，反之亦然。但是，摩擦力矩太大就会给伺服控制带来困难，反过来会影响整个轴系的控制精度。
所以，在精密轴系的装校过程中，需要根据轴系精度的要求，对轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩进行优化匹配。
传统的精密轴系装校过程中只是凭操作人员的经验确定相对位移，然后在此相对位移下由于轴承预紧力、转动摩擦力矩、轴系精度三者之一达不到要求从而造成装调工作的多次返工，而最终在轴系返工拆卸过程中容易造成零部件损伤，反而影响轴系精度和极大拖延轴系装调工期。
发明内容
本发明提供了一种面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，以克服现有人工装校工艺的不确定性和盲目性、以期在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩的数值，满足高精度轴系装调的技术问题。
为实现以上发明目的，本发明提出以下解决方案。
面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，由施压与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成；
所述轴承安装底座包括轴承外环压紧组件、轴承内环压紧组件、定位盘和底座。所述轴承外环压紧组件和轴承内环压紧组件共同压紧待测的角接触球轴承，并整体安装于所述定位盘(17)中，定位盘(17)在竖直方向上固定于底座(1)上；位于定位盘(17)的外侧在底座上安装有滚动直线导轨副(3)，靠近滚动直线导轨副(3)两端在底座上分别固定设置有定位块(4)和后限位块(2)，在滚动直线导轨副(3)上套接有适配的行程限位块(5)；
所述施压与传感检测机构包括自上而下依次设置的手轮(9)、手轮安装架、连接板(11)、盘形拉压传感器(12)、压钉(13)以及压盘(15)，压盘(15)能够在下压时与轴承外环压紧组件接触并传递压力但与轴承内环压紧组件保持间隙；在手轮安装架一侧固定设置有与所述连接板(11)滑动适配、用以沿竖直方向上导向的导向柱(8)；在导向柱的外侧设置与所述手轮安装架、导向柱(8)固定连接的立柱(6)，在立柱(6)上设置有与所述导向柱(8)平行的光栅尺(7)；立柱(6)的底部与滚动直线导轨副(3)和行程限位块(5)固定连接；
所述传动与转动摩擦力矩测量机构包括自下而上依次传动连接的变频电机(22)、波纹管式联轴器(21)、非接触式扭矩传感器(20)、联轴器(19)以及传动杆(24)，其中变频电机(22)和非接触式扭矩传感器(20)通过电机座(23)与底座(1)固定，传动杆的两端均与施压套(28)固定连接，联轴器(19)的上部与传动杆(24)中部卡接配合。
基于上述基本技术方案，本发明还有如下优化限定和改进：
轴承外环压紧组件包括上下分立设置的轴承座(18)和轴承杯(16)，轴承内环压紧组件包括法兰(29)、内隔套(26)和施压套(28)；在定位盘的圆周方向上，通过紧定螺钉将轴承座(18)和轴承杯(16)与定位盘侧壁固定连接；压盘(15)能够在下压时与轴承杯(16)接触并传递压力但与法兰(23)保持间隙。
在立柱(6)的底部与行程限位块(5)之间设置有用以锁紧立柱的传动轴(34)和锁紧凸轮(35)。
采用本发明的面对面成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移、转动摩擦力矩组合测量装置，在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，能够精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩的数值，对精密轴系的装校给出精确的、定量的调校标准，克服了现有人工装校工艺的不确定性和盲目性。
该测量装置亦适用于不同规格的轴承的测量，只需要根据轴承的规格相应改变轴承杯、轴承座、施压套、内隔套、法兰的规格即可。
附图说明
图1为本发明的结构示意图(外部整体)；
图2为图1的左视图的剖视示意图；
图3为图1中立柱与轴承安装底座连接部分在A向的剖视图。
图4为图3在B向的剖视图。
附图标号说明：
1.底座；2.后限位块；3.滚动直线导轨副；4.定位块；5.行程限位块；6.立柱；7.光栅尺；8.导向柱；9.手轮；10.梯形丝杠；11.连接板；12.盘形拉压传感器；13.压钉；14.连接盘；15.压盘；16.轴承杯；17.定位盘；18.轴承座；19.联轴器；20.非接触式扭矩传感器；21.波纹管式联轴器；22.变频电机；23.电机座；24.传动杆；25.下轴承；26.内隔套；27.上轴承；28.施压套；29.法兰；30.下推力轴承；31.上推力轴承；32.梯形螺母；33.锁紧手柄；34.传动轴；35.锁紧凸轮；36.平键。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明的面对面成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移、转动摩擦力矩组合测量装置由施压与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成：
施压与传感检测机构由立柱6连接安装在轴承安装底座的滚动直线导轨副3上，可以沿滚动直线导轨副移动，由定位块4和行程限位块5、后限位块2确定其位置，以适应不同规格的轴承测量。传动与转动摩擦力矩测量机构是通过设置的电机座23安装在轴承安装底座中的底座1上，测量转动摩擦力矩的过程是通过联轴器19与传动杆24带动轴承安装底座中的施压套28和轴承内环转动来实现。
施压与传感检测机构包括的主要零组件有：立柱6、光栅尺7、导向柱8、手轮9、梯形丝杠10、梯形螺母32、上推力轴承31、连接板11、下推力轴承30、盘形拉压传感器12、压钉13、连接盘14、压盘15、锁紧手柄33、传动轴34、锁紧凸轮35。
轴承安装底座包括的主要零组件有：底座1、滚动直线导轨副3、后限位块2、定位块4、行程限位块5、定位盘17、轴承杯16、轴承座18、施压套28、内隔套26、法兰29。
传动与转动摩擦力矩测量机构包括的主要零组件有：电机座23、变频电机22、波纹管式联轴器21、非接触式扭矩传感器20、联轴器19、传动杆24。
本发明的工作原理：
测量时，如图1所示，将一对角接触轴承由轴承座18、轴承杯16固定轴承外环，由法兰29、内隔套26、施压套28固定轴承内环，然后安装在定位盘17中，拧紧定位盘17上的紧定螺钉，在圆周方向上固定轴承杯16和轴承座18，定位盘安装在底座1上。
将施压与传感检测机构沿滚动直线导轨副3推至由定位块4确定的位置，转动锁紧手柄33，由传动轴34带动锁紧凸轮35将施压与传感检测机构固定在滚动直线导轨副3上。旋转手轮9，带动连接板11沿导向柱8向下移动，依次压下盘形拉压传感器12、压钉13、压盘15，并下压轴承杯16，向下挤压上轴承外环，再传导给内隔套26、轴承座18，由轴承座18向上挤压下轴承外环，最终即实现在手轮9的压力下轴承内外环产生相对位移。由盘形拉压传感器12即可以读出由手轮9施加在面对面成对安装的角接触球轴承上的预紧力，由光栅尺7即可以读出面对面成对安装的角接触球轴承内外环产生的相对位移，从而确定出预紧力与相对位移之间的关系，指导精密轴系装校。
在一定的预紧力和轴承实际润滑条件下，安装在电机座23上的变频电机22带动波纹管式联轴器21并依次传动至非接触式扭矩传感器20、联轴器19、传动杆24，传动杆24拨动施压套28和法兰29，从而带动轴承内环转动。变频电机22匀速转动，由非接触式扭矩传感器20即可以读出在一定的预紧力和轴承润滑条件下面对面成对安装角接触球轴承的转动摩擦力矩。
测量完毕，反方向转动锁紧手柄33，由传动轴34带动锁紧凸轮35将施压与传感检测机构与滚动直线导轨副3松开，沿滚动直线导轨副推开施压与传感检测机构，就可以依次拆卸各零组件。
Claims (3)
1.面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，其特征在于：由施压与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成；
所述轴承安装底座包括轴承外环压紧组件、轴承内环压紧组件、定位盘和底座；所述轴承外环压紧组件和轴承内环压紧组件共同压紧待测的角接触球轴承，并整体安装于所述定位盘(17)中，定位盘(17)在竖直方向上固定于底座(1)上；位于定位盘(17)的外侧在底座上安装有滚动直线导轨副(3)，靠近滚动直线导轨副(3)两端在底座上分别固定设置有定位块(4)和后限位块(2)，在滚动直线导轨副(3)上套接有适配的行程限位块(5)；
所述施压与传感检测机构包括自上而下依次设置的手轮(9)、手轮安装架、连接板(11)、盘形拉压传感器(12)、压钉(13)以及压盘(15)，压盘(15)能够在下压时与轴承外环压紧组件接触并传递压力但与轴承内环压紧组件保持间隙；在手轮安装架一侧固定设置有与所述连接板(11)滑动适配、用以沿竖直方向上导向的导向柱(8)；在导向柱的外侧设置与所述手轮安装架、导向柱(8)固定连接的立柱(6)，在立柱(6)上设置有与所述导向柱(8)平行的光栅尺(7)；立柱(6)的底部与滚动直线导轨副(3)和行程限位块(5)固定连接；
所述传动与转动摩擦力矩测量机构包括自下而上依次传动连接的变频电机(22)、波纹管式联轴器(21)、非接触式扭矩传感器(20)、联轴器(19)以及传动杆(24)，其中变频电机(22)和非接触式扭矩传感器(20)通过电机座(23)与底座(1)固定，传动杆的两端均与施压套(28)固定连接，联轴器(19)的上部与传动杆(24)中部卡接配合。
2.根据权利要求1所述的面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，其特征在于：轴承外环压紧组件包括上下分立设置的轴承座(18)和轴承杯(16)，轴承内环压紧组件包括法兰(29)、内隔套(26)和施压套(28)；在定位盘的圆周方向上，通过紧定螺钉将轴承座(18)和轴承杯(16)与定位盘侧壁固定连接；压盘(15)能够在下压时与轴承杯(16)接触并传递压力但与法兰(23)保持间隙。
3.根据权利要求2所述的面对面成对安装角接触球轴承组合测量装置，其特征在于：在立柱(6)的底部与行程限位块(5)之间设置有用以锁紧立柱的传动轴(34)和锁紧凸轮(35)。
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