CN103383248A - 一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，包括以下步骤：测一个直径、测一组直径、判定一个截面的圆度、测另外组直径、判定另外圆度、判定球度、检测合格率以及误差分析。本发明的有益效果为：通过几何计算步骤的引入，大大简化了现有技术中圆球度检测的复杂设备，经济成本低。非接触式测量，不会伤害产品表面；适用范围广，易操作，安全性高；检测精度高，效率高。

Description

一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法

技术领域

本发明涉及圆球度检测技术领域，具体涉及一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法。

背景技术

关节轴承广泛应用于工程液压油缸，锻压机床，工程机械，自动化设备，汽车减震器，水利机械等行业。关节轴承的结构比滚动轴承简单，其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。其可在一定角度范围内作倾斜运动（即调心运动），在支承轴与轴壳孔不同心度较大时，仍能正常工作。由于关节轴承主要靠外球面内圈和有内球面外圈形成摩擦副完成工作，因此其球面对圆球度的要求非常高。现有技术中检测圆球度通过先检测圆度来实现，但现有技术中圆度的检测设备或方法过于复杂，例如申请号为91104355.1、200910018338.9以及201220306752.7的三种圆度检测装置或方法，均较复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，包括以下步骤：

1）将四个测量传感器放置于同一平面且在一正方形的四个点上，将轴承内圈放置到所述正方形内且其待测截面与正方形所在平面重合，记录测量传感器的测量数值；

2）根据测量数值和正方形的尺寸数值计算待测平面的直径值；

3）转动轴承内圈，重复步骤1）和2）计算轴承内圈同一待测截面的多个直径值，并根据多个直径值计算该待测截面的圆度；

4）重复步骤1）、2）和3），计算轴承内圈多个不同待测截面的圆度；

5）根据公式：tanθ=△y/2/△x≈θ，计算出弧度和平均值，测量值与平均值比较分析，判定轴承内圈外球面的圆球度；

式中，△x为移动增量，△y为截面圆直径增量，θ为角度；

可选的，步骤1）和2）中，所述正方形可以替换为长方形。

优选的，步骤1）中，所述测量传感器为激光测距传感器。

进一步的，四个测量传感器探头的测量精度误差以及四个测量传感器处同一平面和正方形四个顶点的安装精度误差，三项综合为检测误差，步骤2）、3）、4）和5）的计算中，根据误差大小判定最后的数值。

进一步的，步骤5）中，将实际计算的圆球度与设计值对比，得到产品合格率。

本发明的有益效果为：通过几何计算步骤的引入，大大简化了现有技术中圆球度检测的复杂设备，经济成本低，计算精度高。非接触式测量，不会伤害产品表面；适用范围广，易操作，安全性高；检测精度高，效率高。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法的测量示意图。

图中：

a¹、b¹、c¹和d¹为四个测量传感器所在位置；O为关节轴承内圈外球面待测面的圆心。

具体实施方式

如图1所示，本发明实施例所述的一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，包括以下步骤：

1）测某一直径，将关节轴承内圈置于测量装置测量范围内，如图1所示，O¹为两组四个测量传感器的测量交叉点，四个测量传感器处于同一平面且在的正方形四个点上，分别是a¹、b¹、c¹和d¹，四个测量传感器分别测出a¹a、b¹b、c¹c和d¹d，其中a、b、c、d为内圈外球面上的四个测量点。如图1所示，a¹c¹和b¹d¹为正方形的对角线，根据正方形知识得到，对角线平分且相互垂直，O¹a¹=O¹b¹=O¹c¹=O¹d¹=L，L为a¹c¹/2或b¹d¹/2，另O¹a=O¹a¹-a¹a，O¹b=O¹b¹-b¹b，O¹c=O¹c¹-c¹c，O¹d=O¹d¹-d¹d，根据平面几何知识分析计算得到，测量圆O的直径为D²=(O¹a)²+(O¹b)²+(O¹c)²+(O¹d)²。处理测量值，计算出某一位置的测量截面圆直径；

2）测一组直径，转动测量装置（或转动被测物体），原理步骤同上，测出一组直径测量值；

3）判定圆度，如表1（表1后附）所示，计算平均值，测量值与平均值比较分析，根据误差大小，判定内圈外球面某一截面的圆度；

4）测另外直径，移动测量装置（或移动被测物体），原理步骤同1）、2），测出另外几个截面圆的几组直径测量值；

5）判定另外圆度，如表1所示，原理步骤同3），判定外球面另外几个截面的圆度；

6）判定球度，根据几何知识得到，tanθ=△y/2/△x≈θ，其中，△x为移动增量，△y为截面圆直径增量，θ为角度，当△x变化量小时，θ接近于弧度。如表1所示，计算出弧度，计算平均值，测量值与平均值比较分析，根据误差大小，判定内圈外球面球度； 

7）检测合格率，如表1所示，测量值与设计值（平均值）比较分析，计算误差，根据误差大小，确定产品合格率；

8）误差分析，来自四个测量传感器探头的测量精度，而得出的误差；来自四个测量传感器处同一平面和正方形四个顶点的精度，而引起的误差；数据处理和显示装置系统误差，三项综合即为检测误差。

表1为本方法对50mm关节轴承内圈外径进行检测的数值表：

 

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本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将四个测量传感器放置于同一平面且在一正方形的四个角上，将轴承内圈放置到所述正方形内且其待测截面与正方形所在平面重合，记录测量传感器的测量数值；

2）根据测量数值和正方形的尺寸数值计算待测平面的直径值；

3）转动轴承内圈，重复步骤1）和2），计算轴承内圈同一待测截面的多个直径值，并根据多个直径值计算该待测截面的圆度；

4）重复步骤1）、2）和3），计算轴承内圈多个不同待测截面的圆度； 

5）根据公式：tanθ=△y/2/△x≈θ，计算出弧度和平均值，测量值与平均值比较分析，判定轴承内圈外球面的圆球度，式中，△x为移动增量，△y为截面圆直径增量，θ为角度；

根据权利要求1所述的关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，其特征在于：步骤1）中，所述测量传感器为激光测距传感器。

2.根据权利要求2所述的关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，其特征在于：四个测量传感器探头的测量精度误差以及四个测量传感器处同一平面和正方形四个顶点的安装精度误差，三项综合为检测误差，步骤2）、3）、4）和5）的计算中，根据误差大小判定最后的数值。

3.根据权利要求3所述的关节轴承内圈外球面圆球度的检测方法，其特征在于：步骤5）中，将实际计算的圆球度与设计值对比，得到产品合格率。