CN107014617B - 外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，包括轴承摆动灵活性检测夹具、轴承旋转灵活性检测夹具、外圈位移检测夹具和外圈旋转检测夹具。轴承摆动灵活性检测夹具、轴承旋转灵活性检测夹具将检测的力矩数值转化为砝码重量，二者进行转换计算完成轴承旋转灵活性的检测。外圈位移检测夹具通过测量轴承固定后的许用压出轴向力，完成轴承固定后外圈位移检测。外圈旋转检测夹具施加力，外圈不得有轴向转动，在固定数值下完成外圈旋转检测。本发明结构简单，能够用于轴承旋转、摆动灵活性检测以及固定后外圈位移、转动检测，且检测便利，保证零件的质量，提高装配效率。

Description

外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具
技术领域
本发明涉及外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，用于检测轴承旋转、摆动灵活性检测以及固定后外圈位移、转动检测。
背景技术
外环开槽型自润滑轴承其结构由一个带内凹球面的外圈和一个带外凸球面的内圈组成，在外环上开出一圈环槽，用于轴承与零件的固定。开槽型自润滑轴承是无需补充润滑剂的特殊形式的关节轴承。其特点是体积小、结构简单、承载力大、摩擦系数小，耐冲击等，在工作过程中可以免维修和无需添加润滑剂等优异特点。轴承作为主要支撑传输部件，处于高转速、高载荷的工作环境，在连接上起着至关重要的角色，广泛用于航空工业、机械工程、发动机研究等领域。
然而轴承和零件的装配关系要求十分严格，安装原理是通过安装工具将轴承压入零件基体，然后将定位好的轴承安装在翻遍模具上，用压力机收压外环边槽，最后通过各种检测手段验证轴承安装是否合格。压装工艺要求十分严格，对零件孔和轴承外圆的圆度需要严格控制，配合的过盈量和间隙量仅在0.01mm以内。所以在轴承安装过程中经常出现卡滞或脱落的现象(图1)，严重影响了飞机的质量。现有检测数据仅有力矩值，而且零件没有定位点，定力扳手无法直接测量。所以迫切的需要制定一套详细的轴承安装的检测手段，提高检测精度，来保证轴承装机质量。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，用于轴承旋转、摆动灵活性检测以及固定后外圈位移、转动检测。
本发明的技术方案为：
一种外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，包括轴承摆动灵活性检测夹具3、轴承旋转灵活性检测夹具5、外圈位移检测夹具和外圈旋转检测夹具。
所述的轴承摆动灵活性检测夹具3包括中间支撑杆、端面凸台、砝码4三部分。所述的中间支撑杆的直径小于轴承1内环直径，二者采用间隙配合，间隙尺寸为0.05-1mm之间。中间支撑杆左侧与端面凸台连接，端面凸台的直径大于轴承1内环直径，防止中间支撑杆脱落。中间支撑杆右侧端面处有一圈环凹槽，凹槽处用于悬挂砝码4。中间支撑杆左侧端面到右侧凹槽的距离为力臂L。
检测时，将中间支撑杆穿过轴承内环，轴承内环左侧与端面凸台右侧贴平，将砝码悬挂在中间支撑杆的凹槽处，砝码的重量带动中间支撑杆绕着轴承摆动，行程摆角α°，完成轴承摆动灵活性的检测。该夹具把所检测的力矩数值转化为砝码的重量，二者进行转换。通过测量砝码重量间接测量力矩。
所述的轴承旋转灵活性检测夹具5包括中间转轴、两侧夹板、最外侧凸台和砝码4。所述的中间转轴直径小于轴承内环直径，采用间隙配合，间隙尺寸为0.01-1mm之间。所述的两侧夹板位于中间转轴两侧，夹板一端面与中间转轴采用螺纹连接，保证两侧夹板内侧与轴承两端面贴压紧，防止轴承内与两侧夹板存在转动；夹板另一端面与最外侧凸台连接。轴承所在的零件的最外端悬挂砝码4，轴承到零件的最外端悬挂砝码处之间的距离为力臂L。
检测时，首先中间转轴穿过轴承内环中，两侧夹板与中间转轴左右两端拧紧，使两侧夹板内侧与轴承两端面贴紧。用虎钳将最外侧凸台外端固定住，零件最外端悬挂砝码，砝码的重量带动零件绕着轴承旋转，行程一定的摆角α°，通过砝码重量与力矩转换方式的计算完成轴承旋转灵活性的检测。
所述的外圈位移检测夹具包括轴承内环6、轴承外环A7、零件基体2、外环压出检测器8、定位销9、底座10。所述的定位销9的直径小于轴承内环6直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间。所述的外环压出检测器8的压头直径在轴承外环A7直径范围内，并且需要较高的平面度。所述的底座10的内侧凹槽直径大于零件基体2的内孔直径，凹槽深度大于轴承内环6与轴承外环A7的高度差，保证轴承的内环和外环悬空。
检测时，将底座10放在工作台上，零件基体2放在底座10上，外环压出检测器8放在零件基体2上。定位销9依次穿过外环压出检测器8、零件基体2、底座10。固定完毕后，外环压出检测器8的压头只能压在轴承外圈上，而不应压在轴承内圈上，保证最上端的载荷平行于零件轴线均匀的施加在轴承外圈上，不允许有歪斜现象，通过测量轴承固定后的许用压出轴向力，完成轴承固定后外圈位移检测。要求轴承外环在测力计某一读数下，在基体内不能有轴向位移。
所述的外圈旋转检测夹具包括带内螺纹的压外圈壳体A11、带内螺纹的压外圈壳体B12、定位销子13、轴承外环B14。所述的定位销子13直径要小于轴承内环的直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间，定位销子13的两端设有外螺纹。定位销子13的左侧与压外圈壳体A11连接，右侧与压外圈壳体B12连接，保证压外圈壳体A11压头和压外圈壳体B12压头均压在轴承外环B14上。所述的压外圈壳体A11内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子13外螺纹尺寸匹配，同时压外圈壳体A11的右侧压头直径保证在外环的直径范围内，并且要求较高的平面度。所述的压外圈壳体B12内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子13外螺纹的尺寸匹配，同时压外圈壳体B12的左侧压头直径保证在外环的直径范围内，并且要求较高的平面度，压外圈壳体B12右侧与定力扳手相匹配进行连接。
检测时，将定位销子13穿入轴承内环中，定位销子13的两端设有外螺纹。定位销子13的左侧与压外圈壳体A11连接，右侧与压外圈壳体B12连接，保证压外圈壳体A11压头和压外圈壳体B12压头均压在轴承外环B14上，随后拧紧，防止压头与轴承外环B14发生旋转，将定力扳手安装在压外圈壳体B12右侧连接处，施加一定的力，外圈不得有轴向转动，在固定数值下完成外圈旋转检测。
本发明的有益效果为：本发明结构简单，操作方便，能够用于轴承旋转、摆动灵活性检测以及固定后外圈位移、转动检测，且检测便利，保证零件的质量，提高装配效率，而且使安装规范化。根据本发明制作轴承安装检测典型工艺规程。形成了轴承安装的标准工作法，不仅提高了装配的质量，而且为类似轴承提供了依据，有一定的推广价值。
附图说明
图1为外环开槽型自润滑轴承示意图；
图2为轴承摆动灵活性检测夹具示意图；
图3为轴承旋转灵活性检测夹具示意图；(a)为主视图，(b)为俯视图；
图4为外圈位移检测夹具示意图；
图5为外圈旋转检测夹具示意图；
图中：1轴承；2零件基体；3轴承摆动灵活性检测夹具；4砝码；5轴承旋转灵活性检测夹具；6轴承内环；7轴承外环A；8外环压出检测器；9定位销；10底座；11压外圈壳体A；12压外圈壳体B；13定位销子；14轴承外环B。
具体实施方式
以下对本发明做进一步说明。
一种外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，包括轴承摆动灵活性检测夹具3、轴承旋转灵活性检测夹具5、外圈位移检测夹具和外圈旋转检测夹具。
所述的轴承摆动灵活性检测夹具3包括中间支撑杆、端面凸台、砝码4三部分。所述的中间支撑杆的直径小于轴承1内环直径，二者采用间隙配合，间隙尺寸为0.05-1mm之间。中间支撑杆左侧与端面凸台连接，端面凸台的直径大于轴承1内环直径，防止中间支撑杆脱落。中间支撑杆右侧距离端面5mm处有一圈环凹槽，凹槽处用于悬挂砝码4。中间支撑杆左侧端面到右侧凹槽的距离为力臂L。
检测时，将中间支撑杆穿过轴承内环，轴承内环左侧与端面凸台右侧贴平，将砝码悬挂在中间支撑杆的凹槽处，砝码的重量带动中间支撑杆绕着轴承摆动，行程摆角α°，完成轴承摆动灵活性的检测。该夹具把所检测的力矩数值转化为砝码的重量，二者进行转换。通过测量砝码重量间接测量力矩。原理：由于力矩M＝力N×力臂L、力N＝重量G×9.8。所以力矩M＝重量G×力臂L×9.8，可以通过测量砝码重量间接测量轴承摆动灵活性。
所述的轴承旋转灵活性检测夹具5包括中间转轴、两侧夹板、最外侧凸台和砝码4。所述的中间转轴直径小于轴承内环直径，采用间隙配合，间隙尺寸为0.01-1mm之间。所述的两侧夹板位于中间转轴两侧，夹板一端面与中间转轴采用螺纹连接，保证两侧夹板内侧与轴承两端面贴压紧，防止轴承内与两侧夹板存在转动；夹板另一端面与最外侧凸台连接。轴承所在的零件的最外端悬挂砝码4，轴承到零件的最外端悬挂砝码处之间的距离为力臂L。
检测时，首先中间转轴穿过轴承内环中，两侧夹板与中间转轴左右两端拧紧，使两侧夹板内侧与轴承两端面贴紧。用虎钳将最外侧凸台外端固定住，零件最外端悬挂砝码，砝码的重量带动零件绕着轴承旋转，行程一定的摆角α°，通过砝码重量与力矩转换方式的计算完成轴承旋转灵活性的检测。
所述的外圈位移检测夹具包括轴承内环6、轴承外环A7、零件基体2、外环压出检测器8、定位销9、底座10。所述的定位销9的直径小于轴承内环6直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间。所述的外环压出检测器8的压头直径在轴承外环A7直径范围内，并且需要较高的平面度。所述的底座10的内侧凹槽直径大于零件基体2的内孔直径，凹槽深度大于轴承内环6与轴承外环A7的高度差，保证轴承的内环和外环悬空。
检测时，将底座10放在工作台上，零件基体2放在底座10上，外环压出检测器8放在零件基体2上。定位销9依次穿过外环压出检测器8、零件基体2、底座10。固定完毕后，外环压出检测器8的压头只能压在轴承外圈上，而不应压在轴承内圈上，保证最上端的载荷平行于零件轴线均匀的施加在轴承外圈上，不允许有歪斜现象，通过测量轴承固定后的许用压出轴向力，完成轴承固定后外圈位移检测。要求轴承外环在测力计某一读数下，在基体内不能有轴向位移。
所述的外圈旋转检测夹具包括带内螺纹的压外圈壳体A11、带内螺纹的压外圈壳体B12、定位销子13、轴承外环B14。所述的定位销子13直径要小于轴承内环的直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间，定位销子13的两端设有外螺纹。定位销子13的左侧与压外圈壳体A11连接，右侧与压外圈壳体B12连接，保证压外圈壳体A11压头和压外圈壳体B12压头均压在轴承外环B14上。所述的压外圈壳体A11内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子13外螺纹尺寸匹配，同时压外圈壳体A11的右侧压头直径保证在外环的直径范围内，并且要求较高的平面度。所述的压外圈壳体B12内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子13外螺纹的尺寸匹配，同时压外圈壳体B12的左侧压头直径保证在外环的直径范围内，并且要求较高的平面度，压外圈壳体B12右侧与定力扳手相匹配进行连接。
检测时，将定位销子13穿入轴承内环中，定位销子13的两端设有外螺纹。定位销子13的左侧与压外圈壳体A11连接，右侧与压外圈壳体B12连接，保证压外圈壳体A11压头和压外圈壳体B12压头均压在轴承外环B14上，随后拧紧，防止压头与轴承外环B14发生旋转，将定力扳手安装在压外圈壳体B12右侧连接处，施加一定的力，外圈不得有轴向转动，在固定数值下完成外圈旋转检测。
该发明使用方法：
1.将轴承摆动灵活性检测夹具(摆动测力夹具1A363-XXX-001)穿入零件的轴承内环中，端面靠平后，在另一端凹槽挂上砝码，力臂为100mm，通过计算，砝码的重量对应相应的力矩，做轴承摆动灵活性检查，要求Mkp为(XX-XXX)Nm时转动α°，检测合格后进行下一道检测内容。
2.将轴承旋转灵活性检测夹具(旋转测力夹具1A363-XXX-002)穿入零件的轴承内环中，端面靠平后，另一端用螺母拧紧，通过零件本身形成的力臂，经计算，砝码的重量对应相应的力矩，做轴承旋转灵活性检查，要求Mkp为(XX-XXX)Nm时转动α°，检测合格后进行下一道检测内容。
3.将零件基体放平在外圈位移检测夹具(外圈位移检查夹具1A363-XXX-003)的底座10上，零件上的轴承悬空，不接触底座10，将定位销9穿入轴承内环和检测夹具中，外环压出检测器8上模作用在轴承外环上，通过压力机做固定后外圈位移检查，保证轴承外环在XXN的轴向力作用下轴向无位移，检测合格后进行下一道检测内容。
4.将零件基体放在外圈旋转检测夹具(外圈旋转检测夹具1A363-XXX-004)中，外圈壳体两个壳体通过带外螺纹的定位销子将零件固定，只允许固定外轴承外环上，不允许作用在轴承内环上，做固定后外圈旋转检查，保证轴承外环在XX N的轴向力作用下轴向无位移。
以上4项检测内容全部合格后，方可交付零件。

Claims (1)

1.一种外环开槽型自润滑轴承装配的检测夹具，其特征在于，所述的检测夹具包括轴承摆动灵活性检测夹具(3)、轴承旋转灵活性检测夹具(5)、外圈位移检测夹具和外圈旋转检测夹具；
所述的轴承摆动灵活性检测夹具(3)包括中间支撑杆、端面凸台、砝码(4)；所述的中间支撑杆的直径小于轴承(1)内环直径，二者采用间隙配合，间隙尺寸为0.05-1mm之间；中间支撑杆左侧与端面凸台连接，端面凸台的直径大于轴承(1)内环直径，防止中间支撑杆脱落；中间支撑杆右侧端面处有一圈环凹槽，凹槽处悬挂砝码(4)；中间支撑杆左侧端面到右侧凹槽的距离为力臂；
检测时，将中间支撑杆穿过轴承内环，轴承内环左侧与端面凸台右侧贴平，将砝码悬挂在中间支撑杆的凹槽处，砝码的重量带动中间支撑杆绕着轴承摆动，行程摆角α°，通过砝码重量与力矩转换，完成轴承摆动灵活性的检测；
所述的轴承旋转灵活性检测夹具(5)包括中间转轴、两侧夹板、最外侧凸台和砝码(4)；所述的中间转轴直径小于轴承内环直径，采用间隙配合，间隙尺寸为0.01-1mm之间；所述的两侧夹板位于中间转轴两侧，夹板一端面与中间转轴采用螺纹连接，保证两侧夹板内侧与轴承两端面贴压紧，防止轴承内与两侧夹板存在转动；夹板另一端面与最外侧凸台连接；轴承所在的零件的最外端悬挂砝码(4)，轴承到零件的最外端悬挂砝码处之间的距离为力臂L；
检测时，中间转轴穿过轴承内环中，两侧夹板与中间转轴左右两端拧紧，两侧夹板内侧与轴承两端面贴紧；用虎钳将最外侧凸台外端固定住，零件最外端悬挂砝码，砝码的重量带动零件绕着轴承旋转，行程摆角α°，通过砝码重量与力矩转换，完成轴承旋转灵活性的检测；
所述的外圈位移检测夹具包括轴承内环(6)、轴承外环A(7)、零件基体(2)、外环压出检测器(8)、定位销(9)、底座(10)；所述的定位销(9)的直径小于轴承内环(6)直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间；所述的外环压出检测器(8)的压头直径在轴承外环A(7)直径范围内；所述的底座(10)的内侧凹槽直径大于零件基体(2)的内孔直径，凹槽深度大于轴承内环(6)与轴承外环A(7)的高度差，保证轴承的内环和外环悬空；
检测时，将底座(10)放在工作台上，零件基体(2)放在底座10上，外环压出检测器(8)放在零件基体(2)上；定位销(9)依次穿过外环压出检测器(8)、零件基体(2)、底座(10)；固定完毕后，外环压出检测器(8)的压头压在轴承外圈上，保证最上端的载荷平行于零件轴线，并均匀施加在轴承外圈上，不允许有歪斜现象，通过测量轴承固定后的许用压出轴向力，完成轴承固定后外圈位移检测；
所述的外圈旋转检测夹具包括带内螺纹的压外圈壳体A(11)、带内螺纹的压外圈壳体B(12)、定位销子(13)、轴承外环B(14)；所述的定位销子(13)直径要小于轴承内环的直径，采用间隙配合，间隙尺寸0.01-1mm之间，定位销子(13)的两端设有外螺纹；定位销子(13)的左侧与压外圈壳体A(11)连接，右侧与压外圈壳体B(12)连接，保证压外圈壳体A(11)压头和压外圈壳体B(12)压头均压在轴承外环B(14)上；所述的压外圈壳体A(11)内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子(13)外螺纹尺寸匹配，同时压外圈壳体A(11)的右侧压头直径保证在外环的直径范围内；所述的压外圈壳体B(12)内部为内螺纹，内螺纹的尺寸与定位销子(13)外螺纹的尺寸匹配，同时压外圈壳体B(12)的左侧压头直径保证在外环的直径范围内，压外圈壳体B(12)右侧与定力扳手相连接；
检测时，将定位销子(13)穿入轴承内环中，定位销子(13)的左侧与压外圈壳体A(11)连接，右侧与压外圈壳体B(12)连接，保证压外圈壳体A(11)压头和压外圈壳体B(12)压头均压在轴承外环B(14)上，拧紧，防止压头与轴承外环B(14)发生旋转，将定力扳手安装在压外圈壳体B(12)右侧连接处，施加力，完成外圈旋转检测。
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