CN103234754A - 一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，该装置包括：机架；可转动地设置在机架上的主轴，主轴水平设置并且其一端设置有供待检测滚针轴承套装的心轴，心轴与主轴同心设置；套装于心轴上的挂件，挂件的宽度与待检测滚针轴承的宽度相同，并且挂件与心轴之间留有供待检测滚针轴承安装的间隙；带动主轴旋转的动力装置。该滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置可以模拟滚针轴承在转动副中的真实的运动状况，并且结合测量装置可以在滚针轴承进行装配之前对其进行轴向漂移量的测量，从而实现在装配之前即对滚针轴承的质量进行控制的目的，避免在装配之后发现问题而造成的物料浪费和反复拆装所造成的劳动强度的增加，同时有效提高产品质量的稳定性。

Description

一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置。

背景技术

滚针轴承实际上是带圆柱滚子的滚子轴承，相对其直径，滚子既细又长，因而这种滚子被称为滚针，虽然其具有较小的截面，但是该种轴承仍然具有很高的负荷承载能力，因此在多种转动副中均有应用。

滚针轴承的结构如图1中所示，它是由一个保持架01和多个平行设置在保持架上的滚针02组成，其中保持架01上设置有多个平行的窗口，滚针02就装在窗口内，由于各平行窗口的平行度的精度以及滚针02本身的锥度等多种原因，当滚针轴承转动副在高速转动时，套装在滚针轴承上的部件会产生明显的轴向移动倾向，该轴向移动倾向即为滚针轴承的轴向漂移倾向，如果滚针轴承的两侧没有阻挡件，那么套装在滚针轴承上的部件会相对于滚针轴承产生轴向移动，该轴向移动即为滚针轴承的轴向漂移，轴向漂移对于转动副来讲危害是很大的，例如在摩托车发动机中，连杆、滚针轴承和曲柄销共同组成了转动副，当滚针轴承产生轴向漂移后可引起连杆或者曲轴磨偏、活塞环磨偏、造成发动机的异响等，严重影响到发动机的使用寿命。

因此，有必要对滚针轴承的轴向漂移进行控制，而目前在实际应用中还没有对滚针轴承轴向漂移性能进行可靠检测控制的手段，主要在加工中进行控制，其轴向偏移效应要在装配使用之后才能显现出来，如摩托车发动机中的滚针轴承在装机之后，通过试机才能发现有异常响声，或者通过一段时间的使用出现磨偏导致部件过早失效才能发现滚针轴承的轴向漂移过大，这不仅会造成物料的浪费，增加试机人员的劳动强度，同时还会造成产品质量的不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，以在滚针轴承装配之前对其轴向漂移进行检验测定，从而有效避免装配之后因滚针轴承的轴向漂移量过大而对转动副的各部件产生危害，提高产品的稳定性。

为解决上述现有技术问题，本发明提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置包括：

机架；

可转动地设置于所述机架上的主轴，所述主轴水平设置且其一端设置有供待检测滚针轴承套装的心轴，所述心轴与所述主轴同心设置；

套设于所述心轴上且宽度与待检测滚针轴承宽度相同的挂件，所述挂件与所述心轴之间预留有供待检测滚针轴承安装的间隙；

带动所述主轴旋转的动力装置。

优选的，在上述技术方案中，所述主轴的另一端设置有传动轮，所述动力装置上设置有主动轮，所述主动轮与所述主轴的传动轮通过皮带连接。

优选的，在上述技术方案中，所述心轴与所述主轴可拆装连接。

优选的，在上述技术方案中，所述主轴端部设置有向主轴内部延伸的锥孔，所述心轴用于与所述主轴相连的一端设置有与所述锥孔配合的莫氏锥。

优选的，在上述技术方案中，所述心轴与所述主轴键连接。

优选的，在上述技术方案中，所述动力装置为伺服电机，所述伺服电机的供电线路上设置有变频器和时间继电器以及用于控制所述伺服电机正转和反转的开关。

本发明所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置需要与测量装置配合使用，例如游标卡尺，其具体的工作过程为：

将需要检测的滚针轴承套装在心轴与挂件之间的间隙内，亦即滚针轴承内圈套装在心轴上，挂件套装在滚针轴承的外圈上，并将挂件的两端与滚针轴承的两端对齐，然后开启动力装置带动主轴旋转，心轴在主轴的带动下进行旋转，此时心轴与挂件之间通过滚针轴承实现了相对转动，这可以模拟滚针轴承在转动副中的运动状态，动力装置带动主轴进行规定时间的转动后停止，此时通过游标卡尺测量挂件相对于滚针轴承的轴向漂移量，并将该轴向漂移量与规定的滚针轴承的最大允许漂移量进行比较来确定该滚针轴承是否合格。

由此可见，本发明所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置可以模拟滚针轴承在转动副中的真实的运动状况，并且结合测量装置可以在滚针轴承进行装配之前对其进行轴向漂移量的测量，从而实现在装配之前即对滚针轴承的质量进行控制的目的，避免在装配之后发现问题而造成的物料浪费和反复拆装所造成的装配人员的劳动强度的增加，同时有效提高产品质量的稳定性。

附图说明

图1为滚针轴承的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置的结构示意图。

其中：01为保持架，02为滚针，1为传动轮，2为主轴，3为心轴，4为滚针轴承，5为挂件，6为开关，7为时间继电器，8为变频器，9为伺服电机，10为主动轮，11为皮带。

具体实施方式

本发明的目的是提供一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，该辅助检测装置通过模拟滚针轴承在转动副中的真实运动状态来辅助测量滚针轴承的轴向漂移量，从而对即将装配的滚针的质量进行提前控制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明中的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，用于对滚针轴承的轴向漂移量进行辅助检测，该装置与测量装置（如游标卡尺）配合可以实现对滚针轴承轴向漂移量的检测，该滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置主要包括机架、主轴2、心轴3、挂件5以及动力装置，其中机架用于支撑整个装置，主轴2可转动的设置在机架上，并且主轴2的轴线处于水平面内，心轴3设置在主轴2的一端，并且可在主轴2的带动下进行旋转，应当注意的是，心轴3和主轴2应当同心设置，以避免心轴3晃动对测试产生影响，挂件5上设置有套设孔，挂件5通过套设孔套设在心轴3上，并且挂件5的套设孔与心轴3的外壁之间预留有供待检测滚针轴承安装的间隙，挂件5的宽度与待检测的滚针轴承的宽度相同，本发明实施例中挂件和滚针轴承的宽度均是指挂件5和滚针轴承轴向尺寸，动力装置可带动主轴2旋转。

上述实施例中所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置与测量装置配合使用后可以对滚针轴承具体的轴向漂移量进行测量，具体为：

将需要检测的滚针轴承套装在心轴3与挂件5之间的间隙内，亦即滚针轴承内圈套装在心轴3上，挂件5套装在滚针轴承的外圈上，并将挂件5的两端与滚针轴承的两端对齐，然后开启动力装置带动主轴2旋转，心轴3在主轴2的带动下进行旋转，此时心轴3与挂件5之间通过滚针轴承实现了相对转动，这可以模拟滚针轴承在转动副中的运动状态，动力装置带动主轴2进行规定时间的转动后停止，此时通过游标卡尺测量挂件5相对于滚针轴承的轴向漂移量，并将该轴向漂移量与规定的滚针轴承的最大允许漂移量进行比较来确定该滚针轴承是否合格。

由此可见，本发明实施例所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置可以模拟滚针轴承在转动副中的真实的运动状况，并且结合测量装置可以在滚针轴承进行装配之前对其进行轴向漂移量的测量，从而实现在装配之前即对滚针轴承的质量进行控制的目的，避免在装配之后发现问题而造成的物料浪费和反复拆装所造成的装配人员的劳动强度的增加，同时有效提高产品质量的稳定性。

动力装置带动主轴2旋转的方式有多种，例如动力装置可以通过联轴器直接与主轴2相连来带动主轴2进行旋转，或者通过齿轮带动主轴2进行旋转，为了简化装置，并且降低装置的整体生产成本，本实施例中所提供的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置中，主轴2未设置心轴3的一端设置有传动轮1，传动轮1上设置有皮带槽，动力装置上设置了主动轮10，主动轮10与主轴2的传动轮1之间通过皮带11传动，皮带传动具有吸收震动的优点，这可以减少机械震动而给测试结果所带来的影响，从而进一步提高滚针轴承轴向漂移量的检测精度。

在实际生产过程中，随着滚针轴承型号的不同，滚针轴承的内圈和外圈的直径也不相同，因而对不同型号的滚针轴承进行轴向漂移量的检测，就需要使用不同大小的心轴3和挂件5，为此，本实施例中的心轴3与主轴2之间是可拆装连接的，以更换不同的心轴3和与心轴3配套的挂件5，从而适应不同型号的滚针轴承的检测。

当然，心轴3与主轴2之间的可拆装连接方式也有多种，例如本实施例中提供的键连接，具体可以为花键连接，在主轴2上设置有内孔，并且主轴2内孔中设置花键槽，在心轴3一端设置与花键槽适配的花键，从而实现心轴3与主轴2之间的键连接，需要强调的是，在连接过程中需要保证主轴2和心轴3同心设置；本实施例中还提供了另外一种连接方式，即采用莫氏锥连接，具体的，在主轴2端部设置有向主轴2内部延伸的锥孔，心轴3用于与主轴2相连的一端设置有与锥孔相配合的莫氏锥柄，由于是锥度配合，因而该种连接方式中的心轴3和主轴2可以很方便的进行拆卸，并且采用莫氏锥连接的方式在更换心轴3后，主轴2和心轴3的同轴度无需进行重新调节。

为了消除动力装置在停止转动时的惯性影响，本实施例中的动力装置采用伺服电机9，伺服电机9在输入电压为零时可以迅速停止，无自转现象，从而可以消除惯性对滚针轴承轴向漂移量测试所带来的影响，为了进一步优化方案，可以实现在不同转速下对滚针轴承的轴向漂移量进行测试，本实施例中的伺服电机9的供电线路上还设置了用于控制电机转速的变频器8，同时还在伺服电机9的供电线路上设置了时间继电器7，以实现对伺服电机9转动时间的准确控制。

为了进一步优化技术方案，实现对滚针轴承顺时针和逆时针转动方向上均进行轴向漂移量的检测，本实施例中的伺服电机9的开关6包括正转开关和反转开关，使伺服电机9进行正转和反转，从而实现分别对滚针轴承顺时针转动时的轴向漂移量和逆时针转动时的轴向漂移量的检测。

例如，对用于摩托车发动机曲柄销和连杆之间的滚针轴承进行检测时，心轴3相当于曲柄销，挂件5相当于连杆，为了进行使滚针轴承的运行状况接近于实际运行，心轴3表面的粗糙度、圆度以及圆柱度都尽量与曲柄销的要求一致，挂件5的重量、挂件5上的套设孔的粗糙度、圆度、以及圆柱度应当尽量于实际的连杆相一致，设定主轴2的转速为700r/s，设定检测时间为2S，然后打开正向开关，使伺服电机9带动主轴2进行正转，当伺服电机9停止后用游标卡尺对挂件5的偏移量进行测量，从而得出滚针轴承的轴向漂移量，然后再打开反向开关，使伺服电机9带动主轴2进行反转，当伺服电机9停止后用游标卡尺对挂件5的偏移量进行测量，若两次测量的偏移量均小于3mm，那么就可以认为该滚针轴承合格。

当然，这仅是列举了摩托车发动机上连杆和曲柄销处的滚针轴承的测试实例，对于不同应用场合的滚针轴承其主轴2转速设定、旋转时间设定以及轴向漂移量的合格标准均不同，需要将测量的实际轴向漂移量与相应的应用场合中允许的最大轴向漂移量进行比较，最终才能得出合格与否，并且在进行测试的过程中应当尽量使心轴3和挂件5上的套设孔的粗糙度、圆度以及圆柱度应尽量与实际转动副中的部件一致。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，包括：

机架；

可转动地设置于所述机架上的主轴（2），所述主轴（2）水平设置且其一端设置有供待检测滚针轴承套装的心轴（3），所述心轴（3）与所述主轴（2）同心设置；

套设于所述心轴（3）上且宽度与待检测滚针轴承宽度相同的挂件（5），所述挂件（5）与所述心轴（3）之间预留有供待检测滚针轴承安装的间隙；

带动所述主轴（2）旋转的动力装置。

2.根据权利要求1所述的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，所述主轴（2）的另一端设置有传动轮（1），所述动力装置上设置有主动轮（10），所述主动轮（10）与所述主轴（2）的传动轮（1）通过皮带（11）连接。

3.根据权利要求1所述的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，所述心轴（3）与所述主轴（2）可拆装连接。

4.根据权利要求3所述的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，所述主轴（2）端部设置有向主轴（2）内部延伸的锥孔，所述心轴（3）用于与所述主轴（2）相连的一端设置有与所述锥孔配合的莫氏锥。

5.根据权利要求3所述的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，所述心轴（3）与所述主轴（2）键连接。

6.根据权利要求1所述的滚针轴承轴向漂移的辅助检测装置，其特征在于，所述动力装置为伺服电机（9），所述伺服电机（9）的供电线路上设置有变频器（8）和时间继电器（7）以及用于控制所述伺服电机（9）正转和反转的开关（6）。

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