CN107421480B - 一种圆锥滚子的长度检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的圆锥滚子长度的检测方法包括V型支承台，所述V型支承台具有一定升角的V型槽结构，通过该V型槽的升角对双球基面圆锥滚子中心轴线进行空间调整，使得调整后的双球基面圆锥滚子中心轴线与测量中心轴线保持同轴，所述V型槽的升角β与双球基面圆锥滚子半锥角α和V型槽端面夹角θ三者之间存在有三角函数关系式：

。通过三者之间的三角函数关系式，配置相应的V型支承台，实现被测要素轴线与测量仪表轴线达到同轴的一种检测方法。利用所述检测方法构建了检测装置，解决了双球形端面圆锥滚子长度的检测难题，实现对各种规格双球形端面圆锥滚子和普通型圆锥滚子长度的精密检测。

Description

一种圆锥滚子的长度检测方法及装置

技术领域

本发明属于滚动轴承用圆锥滚子长度检测技术领域，主要涉及一种圆锥滚子长度的检测方法及装置,适用于两端面为球形端面的圆锥滚子和普通型圆锥滚子长度的精密测量。

背景技术

圆锥滚子作为一种带有锥形的滚动体常应用于圆锥滚子系列的滚动轴承中。一般情况下，常见的普通型圆锥滚子就是去除顶尖的一种圆锥体，其大端面为球形面(即球基面)，以及小端面为平面结构；特殊型圆锥滚子两端面都为球形面，即双球基面圆锥滚子。圆锥滚子的尺寸、形状、轮廓及表面粗糙度等精度指标的良好与否影响圆锥滚子轴承成品的质量水平，尤其是双球基面圆锥滚子的长度尺寸指标直接影响圆锥滚子轴承的装配质量、轴向游隙及接触状态等技术指标的好坏。

目前，在检测普通型圆锥滚子的长度时，由于其小端面是平面结构，可平稳放置于平台上进行检测，故采用通用型高度检测仪即可满足其长度的检测。但对于双球基面圆锥滚子，由于其双端面都为球形面结构，故不能平稳定位于平台上，采用通用型高度检测仪时则存在定位不稳、测头不易接触到球形端面的最高点以及不易保证测头与被测圆锥滚子中心轴线同轴等缺点，容易造成检测结果的不准确，进而影响双球面圆锥滚子成品质量的合格与否判定。因此通用型高度检测仪不能满足双球基面圆锥滚子长度的检测。

发明内容

基于上述原因，本发明目的在于提供一种圆锥滚子长度的检测方法及装置，解决了现有检测仪器无法满足双球形端面圆锥滚子长度的检测难题，实现各种圆锥角规格的圆锥滚子长度的检测，且检测结果准确可靠。

本发明理论依据是建立在阿贝测量原则上的，阿贝原则是仪器设计和长度测量中应遵循的基本原则，即遵循被测件测量中心线布置在基准测量中心线或其延长线上的测量原则，针对双球基面圆锥滚子长度的检测，为满足阿贝测量原则，则提出一种同轴检测方法，即实现双球基面圆锥滚子中心轴线与测量中心轴线保持同轴的测量方法。

本发明实现上述目的采取的技术方案是：一种圆锥滚子长度的检测方法，包括V型支承台，所述V型支承台的V型槽面具有一定升角，通过具有一定升角的V型槽面对双球基面圆锥滚子中心轴线进行空间调整，使得调整后的双球基面圆锥滚子中心轴线与测量中心轴线保持同轴。

本发明所述V型槽面的升角β与双球基面圆锥滚子半锥角α和V型槽端面夹角θ三者之间的三角函数关系式：

本发明实现上述圆锥滚子长度的检测方法的装置包括测量仪表、底座、支承板、V型支承台、支承测量台、支承台、支臂，所述支承板固定在底座，其一端与支承板固定连接、另一端设有V型面，在V型支承台的下端固定连接有支承台，在支承台上连接有支承测量台，所述支臂位于V型支承台的上面，其一端与支承板固定连接、另一端用于固定支撑所述的测量仪表。

本发明所述支臂一端为横向柱状结构、另一端为竖直圆柱孔状结构，横向柱状端固定于支承板的安装孔中，其圆柱孔端通过套筒固定支撑测量仪表。

本发明所述的支承台上具有用于调整支承测量台位置的光滑槽结构。

本发明所述的支承板上具有安装孔和平滑槽结构。

本发明所述的支承板上的两侧端连接有把手。

本发明在所述支臂的竖直圆柱孔状结构端连接有微调螺母。

本发明所述支臂上连接有支座，该支座为中心具有通孔的阶梯环状结构，且中心通孔与支臂是柱面贴。

本发明采用比对标准测量块的方法对双球形端面圆锥滚子的长度进行测量。在测量仪表安装调整合适后，先将标准测量块进行对表调零，再将被测圆锥滚子放置支承测量台上并贴紧V型支承台的V型面，继而读取测量仪表在比对标准测量块后的变化量，即得出被测圆锥滚子实际长度尺寸与理论长度尺寸的偏差。

本发明具有如下有益效果：

1）本发明所采用的的检测方法则是利用测量台组件中的V型支承台支承圆锥滚子的圆锥面，保证被测圆锥滚子中心轴线垂直于V型支承台的V型端面，即通过V型支承台对被测圆锥滚子中心轴线进行了水平调整，实现了测量仪表中心轴线与被测圆锥滚子轴线同轴的检测，此检测方法完全符合检测仪器设计中的阿贝原则。

2）本发明所采用的测量仪表组件工作原理是利用所述支臂既可调整测量仪表的横向空间位置，又可调整测量仪表在接触被测圆锥滚子大端球形面的竖向空间位置。结合上述V型支承台的支承定位方法，利用此种测量仪表组件确保了测量仪表中心轴线与被测圆锥滚子轴线同轴并垂直于支承测量台的空间位置关系，良好地解决了测头不易接触到球形端面的最高点以及测头与被测圆锥滚子轴线不同轴的测量问题。

3）本发明所述的长度检测装置整体结构上利用V型支承台的空间稳定支承定位和同轴测量的方法解决了被测双球形端面圆锥滚子长度检测的难题，此种支承定位和同轴测量的方式也可满足普通型圆锥滚子的测量。针对不同圆锥角的圆锥滚子长度尺寸检测时，利用V型支承台V型槽面的升角β与被测圆锥滚子半锥角α和V型槽端面夹角θ三者之间的三角函数关系，配置相应的V型支承台即可满足不同圆锥角的圆锥滚子长度尺寸的检测。

综上所述，本发明不仅能够解决双球形端面圆锥滚子长度的检测难题，而且还适用于普通型圆锥滚子的长度检测。

附图说明

图1（a）-(b)是本发明V型支承台调整双球基面圆锥滚子的示意图。

图2是本发明检测装置的结构示意图。

图3是图2的侧视图。

图4是图2的轴侧视图。

图5本发明中测量台组件的结构示意图。

图6是本发明测量台组件中V型支承台的结构示意图。

图7是图6的A-A剖视图。

图8是图6的轴侧视图。

图9是本发明测量台组件中支承台的结构示意图。

图中：1、底座，2、V型支承台，3、支承测量台，4、支承台，5、被测圆锥滚子，6、锁紧螺钉，7、微调螺母，8、套筒，9、测量仪表，10、锁紧螺钉，11、支座，12、固定螺钉，13、支臂，14、把手，15、连接螺钉，16、固定螺钉，17、支承板。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明：

本实施例所述的圆锥滚子长度的检测方法，是利用具有一定升角的V型槽支承块对双球基面圆锥滚子中心轴线进行空间调整，使得调整后的双球基面圆锥滚子中心轴线与测量中心轴线保持同轴。所用V型块调整双球基面圆锥滚子的结构示意图如图1所示，其中图(b)为图(a)的右视图。

图中：β为V型槽面的升角；α为双球基面圆锥滚子半锥角；θ为V型槽任意截面V字夹角；V型槽升角线的延长线与圆锥滚子素线的延长线相交于O点；任意垂直于双球基面圆锥滚子中心轴线的截面N分别交中心轴线于点A，交圆锥滚子下端素线于点B，交V型槽升角线于点C；圆锥滚子的截面圆相切于V型槽点D；假设r为圆锥滚子的任意截面圆半径。根据几何关系可分别得出如下关系式：

通过关系式(1)、(2)、(3)和(4)可推算出V型槽面的升角β与双球基面圆锥滚子半锥角α和V型槽端面夹角θ三者之间存在的三角函数关系式：

通过三者之间的函数关系针对不同圆锥角规格的圆锥滚子可配置相应的V型支承台，进而可实现各种圆锥角规格的圆锥滚子长度的检测。

本实施例实现上述圆锥滚子长度检测方法的装置包括有底座1、固定在底座上的支承板17、固定在支承板上的测量台组件和测量仪表组件。所述固定在底座1上的支承板17是一种具有安装孔和平滑槽结构并且起支承作用的支承立板，其主要用于安装测量台组件和测量仪表组件，并保证被测圆锥滚子与测量系统之间的空间位置关系。

如图2结合图3-5所示，所述的测量台组件由V型支承台2、支承测量台3、支承台4和连接螺钉组成，测量台组件通过固定螺钉16固定于支承板17上，主要起支承测量作用。所述V型支承台2的一端具有V型面（如图6-8所示），该V型面具有调整被测圆锥滚子轴线空间位置的功能，用于支承被测圆锥滚子的圆锥面，保证圆锥滚子中心轴线与测量仪表测头中心轴线同轴，并且还具有供支承测量台能够大范围横向调整位置的让位槽结构，作用于调整被测圆锥滚子轴线的空间位置；所述的支承测量台3是具有螺纹结构的标准件，通过螺纹结构紧固于支承台4上，其测量台面用于支承被测圆锥滚子的小端面，并且在与V型支承台的综合作用下确保被测圆锥滚子在轴向稳定支承，并保证了支承测量台面与被测圆锥滚子的轴线相互垂直。所述的支承台4通过连接螺钉15固定于所述的V型支承台上的底面，在支承台4上设有用于调整支承测量台3的光滑槽结构（如图9所示），在V型支承台2、支承测量台3和支承台4三者的共同作用下确保了被测圆锥滚子在轴向稳定支承，保证了支承测量台面与被测圆锥滚子的轴线相互垂直关系，并保证了圆锥滚子轴线与测量表针中心轴线同轴。

所述的测量仪表组件由锁紧螺钉6、微调螺母7、套筒8、测量仪表9、锁紧螺钉10、支座11、固定螺钉12和支臂13组成，通过支臂13与支承板17上部连接，所述支臂13一端为横向柱状结构、另一端为竖直圆柱孔状结构，其横向柱状端的下端面为定位平面，用于调整测量仪表位置，柱状端固定于支承板17的安装孔中，为增强支臂13的强度和稳定性，在支臂13上连接有支座11，所述的支座11为中心具有通孔的阶梯环状结构，其上端具有安装锁紧螺钉10用的螺纹孔，且中心通孔与支臂13是柱面贴合，通过固定螺钉12固定连接在支承板17上。支臂13的竖直圆柱孔端用于安装套筒8，所述套筒8套装在支臂13的竖直圆柱孔中，用于固定支撑测量仪表9，该套筒8的外壁具有外螺纹，在支臂13的竖直圆柱孔上设置有微调螺母7，该微调螺母7为内螺纹结构，与套筒8外螺纹配合起到调整测量仪表安装间隙的作用。所述的测量仪表9套装在套筒8内，通过锁紧螺钉6将套筒8和测量仪表9锁紧固定。所述测量仪表组件类型较多，本实施例采用的是常规用精密仪表，在此不一一说明。在所述的支承板17上的两侧端连接与把手14。

进行测量时，采用比对标准测量块的方法对双球形端面圆锥滚子的长度进行测量。在测量仪表安装调整合适后，先将标准测量块进行对表调零，再将被测圆锥滚子放置支承测量台上并贴紧V型支承台的V型面，继而读取测量仪表与标准测量块长度的差值，即得出被测圆锥滚子实际长度尺寸与理论长度尺寸的偏差。

Claims (7)

1.一种圆锥滚子长度的检测方法，其特征在于：包括V型支承台，所述V型支承台的V型槽面为升角，通过该升角V型槽面对双球基面圆锥滚子中心轴线进行空间调整，使得调整后的双球基面圆锥滚子中心轴线与测量中心轴线保持同轴；

所述V型槽面的升角β与双球基面圆锥滚子半锥角α和V型槽端面夹角θ三者之间的三角函数关系式：

；

还包括一种实现所述圆锥滚子长度的检测方法的装置，包括测量仪表（9），其特征是：还包括底座（1）、支承板（17）、V型支承台（2）、支承测量台（3）、支承台（4）、支臂（13），所述支承板（17）固定在底座（1），所述V型支承台的一端与支承板固定连接、另一端设有V型面，在V型支承台的下端固定连接有支承台，在支承台上连接有支承测量台（3），所述支臂（13）位于V型支承台的上面，其一端与支承板固定连接、另一端用于固定支撑所述的测量仪表。

2.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：所述支臂（13）一端为横向柱状结构、另一端为竖直圆柱孔状结构，横向柱状固定于支承板（17）的安装孔中，其圆柱孔端通过套筒（8）固定支撑测量仪表（9）。

3.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：所述的支承台（4）上具有用于调整支承测量台位置的光滑槽结构。

4.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：所述的支承板（17）上具有安装孔和平滑槽结构。

5.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：所述的支承板（17）上的两侧端连接有把手（14）。

6.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：在所述支臂（13）的竖直圆柱孔状结构端连接有微调螺母（7）。

7.根据权利要求1所述的圆锥滚子长度的检测方法，其特征是：所述支臂（13）上连接有支座（11），该支座（11）为中心具有通孔的阶梯环状结构，且中心通孔与支臂（13）是柱面贴。

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