CN112097611A - 一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，包括至少一个测量台座，测量组件，竖直移动组件以及水平移动组件，在测量过程中以第一测量机构测量滚动轴承外圈外表面相对外圈端面的垂直度，以第二测量机构测量滚动轴承内圈内表面相对外圈端面的垂直度，从而获得滚动轴承内外圈的垂直度误差能够更精确的反应对传动系统的影响；测量完成后通过竖直移动组件和水平移动组件使测量组件离开测量台座所在区域，便于更换轴承。另外本发明还提供了一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法。

Description

一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及滚动轴承的线形尺寸计量领域，具体涉及一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，以及一种动轴承内外圈垂直度误差的测量方法。

技术背景

滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件，一般包括内圈、外圈、滚动体和保持架，内圈通过与转动轴过盈配合而与转动轴一起转动，外圈与轴承座配合进行支撑。

滚动轴承作为机械传动系统的重要组成元件，需要保证滚动轴承非常高的精度，当滚动轴承的内圈和外圈的垂直度误差较大时，容易在滚道接触部位出现不均匀负荷以及应力集中，造成疲劳裂纹等故障，影响传动系统运行工况的稳定，存在安全隐患。因此需要对滚动轴承内圈和外圈的垂直度误差进行测量。

公告号为CN201921640760.3的发明专利公开了一种微型轴承外表面对端面垂直度的测量装置，底座，底座上表面竖直连接有三根支撑杆，临近底座端部的支撑杆上分别连接有测量仪表和用于支撑待测轴承防止其偏移的辅助测量杆，测量仪表的测量触头与辅助测量杆平行且相对设置；位于中部的支撑杆远离底座的一端设有平台；平台上放置有用于装夹待测轴承的夹具，该夹具包括带帽芯轴和支撑座，所述带帽芯轴和支撑座共同作用能够对待测轴承零件进行装夹紧固，带帽芯轴包括顶帽、与顶帽垂直连接的光轴部以及位于光轴部下方的螺纹轴部，所述光轴部能够与套设在其外部的待测轴承紧密配合，所述螺纹轴部与支撑座螺纹连接。上述方案以轴承外表面的端面为基准，转动轴承时采用测量仪表测量轴承的垂直度，该方案仅测量了轴承外圈的垂直度，无法反应轴承内圈以轴承外圈之间的垂直度误差，并且受限于轴承尺寸的大小，难以采用千分表等测量仪器直接测量轴承内圈的垂直度。

滚动轴承在传动系统的运行过程中，由于转动轴与内圈过盈配合，在转动过程中，内圈的垂直度将会影响转动轴的回转中心，由于轴承座与外圈装配对滚动轴承进行支撑和固定，轴承外圈端面会影响轴承的装配，外圈的垂直度会影响滚动轴承的回转中心从而影响转动轴的回转中心，因此，即使在滚动轴承装配前分别单独测量内圈和外圈对其端面的垂直度，也无法精确的反应内圈和外圈的垂直度误差。

因此需要一种能够检测滚动轴承内圈和外圈垂直度误差的测量装置，以及相应的测量方法。

发明内容

为了解决如何对滚动轴承内圈和外圈的垂直度误差进行测量的技术问题，本发明提供了一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其具体技术方案如下：

一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，包括工作台，还包括：

至少一个测量台座，所述测量台座包括回转机构和限位座，所述回转机构一端与工作台可转动地连接，另一端与限位座连接用于驱动限位座转动，所述限位座上表面开设有用于放置滚动轴承的环形凹槽；

测量组件，所述测量组件包括连接件、用于测量滚动轴承外圈垂直度的第一测量机构和用于测量滚动轴承内圈垂直度的第二测量机构，所述连接件的一侧与第一测量机构固定连接，另一侧与第二测量机构固定连接；

竖直移动组件，所述竖直移动组件与测量组件连接，用于带动测量组件在竖直方向移动；

以及安装在工作台上的水平移动组件，所述水平移动组件与竖直移动组件连接，用于带动竖直移动组件在水平方向移动。

进一步的，所述第一测量机构包括至少一个千分表，以及至少一个与千分表固定连接的连接柱，所述千分表平行于所述环形凹槽的底面，所述连接柱与连接件固定连接，测量滚动轴承外圈垂直度时使千分表的测量端与滚动轴承外圈的外表面接触。

进一步的，所述第二测量机构包括平行于环形凹槽底面的固定轴，以及至少一个内圈测量组件，所述固定轴的侧面开设有至少一个安装口，所述安装口朝向固定轴轴心延伸形成垂直于固定轴轴心的长槽，所述内圈测量组件安装于所述长槽内，所述内圈测量组件包括球形件、测量弹簧和压力传感器，所述测量弹簧的一端与球形件连接且提供使球形件沿安装口向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器相抵。

进一步的，所述环形凹槽包括靠近滚动轴承外圈的第一面和靠近滚动轴承内圈的第二面，所述限位座包括外圈夹持机构和内圈夹持机构，所述外圈夹持机构包括至少两个第一活塞杆和第一液压缸，所述内圈夹持机构包括至少两个第二活塞杆和第二液压缸，所述限位座内开设有第一油道和第二油道，所述第一活塞杆置于所述第一油道内并沿第一面向所述第一油道外侧伸出，所述第二活塞杆置于所述第二油道内并沿第二面向所述第二油道外侧伸出，所述第一液压缸与第一油道连通用于驱动第一活塞杆移动，所述第二液压缸与第二油道连通用于驱动第二活塞杆移动。

进一步的，所述第一活塞杆的伸出端为向内凹陷的弧形，所述第二活塞杆的伸出端为向外突出的弧形，所述第一活塞杆的伸出端和第二活塞杆伸出端的端面上均涂抹有金属粉末。

进一步的，所述竖直移动组件包括第一竖直梁、横梁和竖直移动机构，所述第一竖直梁包括梁座、以及分别与梁座固定连接且相对设置的第一立柱和第二立柱，所述横梁的一端通过贯穿槽沿竖直方向可移动地套接在第一竖直梁上，所述竖直移动机构包括第一直齿条、第二直齿条、齿轮和液压杆，所述第一直齿条与第一立柱固定连接，所述第二直齿条与第二立柱沿竖直方向可移动地连接，所述齿轮与横梁可转动地连接且齿轮分别与第一直齿条和第二直齿条啮合，所述液压杆的一端与梁座固定连接另一端与第二直齿条固定连接用于驱动第二直齿条移动。

进一步的，所述水平移动组件包括移动块、以及分别安装在工作台上的导向轨和丝杠机构，所述移动块一端可移动地套接在导向轨上，另一端可移动地套接在丝杠机构上，通过丝杠机构驱动移动块移动。

进一步的，所述丝杠机构包括丝杆、第一固定座、第二固定座和丝杠电机，所述丝杆的两端分别与第一固定座和第二固定座可转动地连接且丝杠与导向轨平行，所述丝杠电机与丝杆传动连接，用于驱动丝杆转动。

进一步的，包括两个测量台座，两个所述测量台座轴心中点的连线与水平移动组件的移动方向平行。

有益效果：1.本发明所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，包括至少一个测量台座、测量组件、竖直移动组件以及水平移动组件，测量时将滚动轴轴承放入限位座上的环形凹槽内，通过转动回转机构使滚动轴承转动，在滚动轴承的转动过程中，分别通过第一测量机构和第二测量机构测量滚动轴承外圈外表面对外圈端面的垂直度和滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，由于测量过程中是以外圈的端面为基础，因此所得到的垂直度误差能够更精确的反应对传动系统的影响。

2.本发明所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，通过竖直移动组件和水平移动组件实现测量组件的竖直方向移动和水平方向移动，便于对所测量的滚动轴承进行更换，加快了测量的速度以便于工业生产的应用。

3.本发明所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，采用第二测量机构测量滚动轴承内圈垂直度，滚动轴承在转动的过程中，其内侧壁挤压球形件使球形件挤压测量弹簧，通过压力传感器采集测量弹簧的弹力，根据测量弹簧的形成变化得到滚动轴承内圈的垂直度，该方法结构简单，能够精确的测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，克服了滚动轴承内圈垂直度的测量问题。

4.本发明所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，分别通过外圈夹持机构和内圈夹持机构对滚动轴承的外圈和内圈进行夹紧，测量时通过第一液压缸和第二液压缸驱动第一活塞杆和第二活塞杆分别对滚动轴承的外圈和内圈进行顶紧，防止测量过程中滚动轴承移动，并且所述外圈夹持机构和内圈夹持机构分别设置在限位座上，还能够有效防止内圈和外圈相对转动，避免了因滚动轴承移动或相对转动造成的测量误差，进一步提高测量的精度；同时，通过控制液压缸能够快速实现对滚动轴承的夹紧和放松，便于对被测量的滚动轴承进行更换，实现在工业化上的应用。

为了解决如何对滚动轴承内圈和外圈的垂直度误差进行测量的技术问题，本发明还提供了一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法，包括如下步骤：

S1.采用至少一个与滚动轴承外圈接触的千分表测量滚动轴承外圈外表面对外圈端面的垂直度，以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录千分表的最大值L1和最小值L2；

S2.采用第二测量机构测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，所述第二测量机构包括平行于滚动轴承外圈端面的固定轴，以及至少一个内圈测量组件，所述固定轴的侧面开设有至少一个安装口，所述安装口朝向固定轴轴心延伸形成垂直于固定轴轴心的长槽，所述内圈测量组件安装于所述长槽内，所述内圈测量组件包括球形件、测量弹簧和压力传感器，所述测量弹簧的一端与球形件连接且提供使球形件沿安装口向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器相抵；以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录压力传感器的最大值F1和最小值F2，根据压力传感器的最大值F1和最小值F2获取测量弹簧的最大工作行程L3和最小工作行程L4，

其中G为测量弹簧的剪切弹性模量，d为测量弹簧的线径，n为测量弹簧的有效圈数，D为测量弹簧的中心直径；

S3.根据步骤S1中记录的千分表的最大值L1和最小值L2，以及步骤S2中计算得到的测量弹簧的最大工作行程L3和最小工作行程L4计算滚动轴承内外圈垂直度误差S，S＝|L1-L2|+|L3-L4|。

有益效果：本发明所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法，采用第一测量机构测量滚动轴承外圈垂直度，得到滚动轴承外圈外表面相对外圈端面的垂直度，采用第二测量机构测量滚动轴承内圈垂直度，滚动轴承在转动的过程中，其内侧壁挤压球形件使球形件挤压测量弹簧，通过压力传感器采集测量弹簧的弹力，记录测量弹簧的最大弹力和最小弹力，再根据测量弹簧弹力与工作行程的计算公式得到测量弹簧的最大行程和最小行程，从而得到滚动轴内圈的内表面相对外圈端面的垂直度，测量过程中以外圈端面为基准，所测得的垂直度误差能够更精确的反应对传动系统的影响。

附图说明

图1为本发明实施例1测量装置的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1第二测量机构的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例1测量台座的剖视结构示意图；

图4为本发明实施例1竖直移动组件的结构示意图；

图5为本发明实施例1限位机构的示意图。

附图标记：1-测量台座；2-测量组件；3-竖直移动组件；4-水平移动组件；5-工作台；11-限位座；21-千分表；22-连接柱；23-连接件；24-固定轴；31-第一竖直梁；32-横梁；33-第二竖直梁；34-第一直齿条；35-第二直齿条；36-齿轮；37-液压杆；41-移动块；42-导向轨；43-丝杆；44-第一固定座；45-第二固定座；46-丝杠电机；61-电磁铁；62-限位柱；63-限位弹簧；111-环形凹槽；112-第一活塞杆；113-第一液压缸；114-第一油道；115-第二活塞杆；116-第二液压缸；117-第二油道；241-安装口；242-长槽；243-球形件；244-测量弹簧；245-压力传感器；311-第一立柱；312-第二立柱；313-梁座；411-限位孔；421-定位孔；1111-第一面；1112-第二面。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例1

如图1所示，一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，包括工作台5；

至少一个测量台座1，所述测量台座1包括回转机构和限位座11，所述回转机构一端与工作台5可转动地连接，另一端与限位座11连接用于驱动限位座11转动，所述限位座11上表面开设有用于放置滚动轴承的环形凹槽111；

测量组件2，所述测量组件2包括连接件23、用于测量滚动轴承外圈垂直度的第一测量机构和用于测量滚动轴承内圈垂直度的第二测量机构，所述连接件23的一侧与第一测量机构固定连接，另一侧与第二测量机构固定连接；

竖直移动组件3，所述竖直移动组件3与测量组件2连接，用于带动测量组件2在竖直方向移动；

以及安装在工作台5上的水平移动组件4，所述水平移动组件4与竖直移动组件3连接，用于带动竖直移动组件3在水平方向移动。

在本实施例中，在测量时将滚动轴承放置在限位座11的环形凹槽111内，滚动轴承外圈的底部与环形凹槽111的底部贴合且一部分滚动轴承从环形凹槽111内露出，通过控制竖直移动组件3使得测量机构到达滚动轴承露出部分进行测量，通过回转机构使限位座11转动从而使滚动轴承转动，同时通过第一测量机构测量滚动轴承外圈外表面对外圈端面的垂直度，通过第二测量机构测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，通过上述所测量的垂直度即可获得滚动轴承内外圈的垂直度误差。

具体来说，如图3所示，所述回转机构包括柱状的回转件、回转轴承以及回转电机，所述回转件穿过工作台5并通过回转轴承与工作台5可转动的连接，回转电机位于工作台5底部与工作台5固定连接，并且回转电机与回转件传动连接，驱动回转件转动，所述限位座11位于工作台5的顶部并与回转件一体成型或焊接，限位座11随回转件的转动而转动。

为了提高测量的效率，可以设置两个或两个以上的测量台座1，当完成一个滚动轴承的测量后，利用竖直移动组件3竖直提升测量组件2使测量组件2与测量台座1分开，再通过水平移动组件4移动竖直移动组件3和测量组件2使测量组件2移动至下一个测量台座1所在位置，再移动前更换下一个测量台座1上的滚动轴承，移动后更换前一个测量台座1上的滚动轴承，提高测量装置的测量效率，使得本实施例所公开的测量装置实现在工业上的应用。

在本实例中，测量台座1的数量为两个，两个所述测量台座1轴心中点的连线与水平移动组件4的移动方向平行。

通过水平移动组件4带动测量组件2在两个测量台座1之间交替移动，方便取出测量后的滚动轴承以及放置待测量的滚动轴承，提高工作效率。当量测量台座1的数量并不限制在两个，也可以使多个测量台座1，进一步提高测量的效率。

具体来说，如图1所示，所述第一测量机构包括至少一个千分表21，以及至少一个与千分表21固定连接的连接柱22，所述千分表21平行于所述环形凹槽111的底面，所述连接柱22与连接件23固定连接，测量滚动轴承外圈垂直度时使千分表21的测量端与滚动轴承外圈的外表面接触。

通过千分表21对滚动轴承外圈的垂直度进行测量，测量过程中千分表21的测量端与滚动轴承的外圈接触，保持千分表21固定不动，通过回转机构使滚动轴承转动至少一圈，根据千分表21的最大读数和最小读数获取滚动轴承外圈外表面对外圈端部的垂直度。为了提高测量的精度，可以设置多个测点，通过设置不同高度的千分表21，对各个千分表21所测量的垂直度取均值，即可得到所要测量的垂直度。

具体来说，如图2所示，所述第二测量机构包括平行于环形凹槽111底面的固定轴24，以及至少一个内圈测量组件，所述固定轴24的侧面开设有至少一个安装口241，所述安装口241朝向固定轴24轴心延伸形成垂直于固定轴24轴心的长槽242，所述内圈测量组件安装于所述长槽242内，所述内圈测量组件包括球形件243、测量弹簧244和压力传感器245，所述测量弹簧244的一端与球形件243连接且提供使球形件243沿安装口241向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器245相抵。

在本实施例中，采用第二测量机构测量测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，测量弹簧244始终提供一个使球形件243向滚动轴外侧露出的弹力，在测量过程中，将固定轴24插入滚动轴承内圈中，保持固定轴24不动，转动滚动轴承时轴承内圈压迫球形件243使得球形件243压缩测量弹簧244，通过压力传感器245采集滚动轴承转动过程中测量弹簧244弹力的换变化，并选取弹力的最大值和最小值，依据胡克定律固体材料受力之后，材料中的应力与应变之间成线性关系，因此，根据测量弹簧244弹力的最大值和最小值即可得到测量弹簧244的行程，从而得到滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度。

具体来说，压力传感器245采用半导体压电阻抗扩散压力传感器245，设置压力传感器245时将半导体薄片设置于长槽242内，并在固定轴24内部设置通道，使传递半导体薄片信号的信号线从通道内引出，进一步适应滚动轴承内圈的尺寸问题。为了提高测量的精度，可以在固定轴24不同高度设置多个长槽242，使所有长槽242位于同一平面内，同时在长槽242内布置内圈测量组件，对各个内圈测量组件所测得的垂直度取平均，即可得到所要测量的垂直度。

为了对滚动轴承的内圈和外圈进行夹紧，避免测量过程中滚动轴承发生移动或发生相对转动，如图3所示，所述环形凹槽111包括靠近滚动轴承外圈的第一面1111和靠近滚动轴承内圈的第二面1112，所述限位座11包括外圈夹持机构和内圈夹持机构，所述外圈夹持机构包括至少两个第一活塞杆112和第一液压缸113，所述内圈夹持机构包括至少两个第二活塞杆115和第二液压缸116，所述限位座11内开设有第一油道114和第二油道117，所述第一活塞杆112置于所述第一油道114内并沿第一面1111向所述第一油道114外侧伸出，所述第二活塞杆115置于所述第二油道117内并沿第二面1112向所述第二油道117外侧伸出，所述第一液压缸113与第一油道114连通用于驱动第一活塞杆112移动，所述第二液压缸116与第二油道117连通用于驱动第二活塞杆115移动。

在本实施例中，通过第一液压缸113和第二液压缸116分别驱动第一活塞杆112和第二活塞杆115移动，使第一活塞杆112顶紧滚动轴承外圈，第二活塞杆115顶紧滚动轴承内圈，避免滚动轴承在测量过程中移动，由于第一活塞杆112和第二活塞杆115均设置在限位座11上且分别位于环形凹槽111的两侧，活塞杆分别顶紧滚动轴承内圈和外圈后可以避免滚动轴承内圈和外圈发生相对转动，保证滚动轴承内外圈垂直度误差测量的精度。当完成对滚动轴承的测量后，通过液压缸控制相应的活塞杆放松对滚动轴承的顶紧，便于取出测量后的滚动轴承，减少工人的介入，便于工业化生产的应用。

为了进一步对滚动轴承进行夹持，可以分别设置四个第一活塞杆112和第二活塞杆115，使第一活塞杆112与第二活塞杆115的位置沿滚动轴承对称分布。为了使滚动轴承的轴心与回转机构的转动轴心保持一致，使环形凹槽111的轴心与回转机构的转动轴心保持一致，使四个第一活塞杆112和四个第二活塞杆115分别对应单独的液压缸，通过控制液压缸使得在夹持滚动轴承使所有第一活塞杆112的行程相等，所有第二活塞杆115的行程也相等。

为了进一步对滚动轴承进行夹持，避免滚动轴承外圈相对第一活塞杆112移动或滚动轴承内圈相对第二活塞杆115移动，所述第一活塞杆112的伸出端为向内凹陷的弧形，所述第二活塞杆115的伸出端为向外突出的弧形，所述第一活塞杆112的伸出端和第二活塞杆115伸出端的端面上均涂抹有金属粉末。通过弧形的凹陷增大活塞杆与滚动轴承之间的接触面积，通过涂抹金属粉末增大滚动轴承与支撑杆之间的摩擦力，金属粉末优选为镁粉。

具体来说，所述竖直移动组件3包括第一竖直梁31、横梁32和竖直移动机构，所述第一竖直梁31包括梁座、以及分别与梁座固定连接且相对设置的第一立柱311和第二立柱313312，所述横梁32的一端通过贯穿槽沿竖直方向可移动地套接在第一竖直梁31上，所述竖直移动机构包括第一直齿条34、第二直齿条35、齿轮36和液压杆37，所述第一直齿条34与第一立柱311固定连接，所述第二直齿条35与第二立柱313312沿竖直方向可移动地连接，所述齿轮36与横梁32可转动地连接且齿轮36分别与第一直齿条34和第二直齿条35啮合，所述液压杆37的一端与梁座固定连接另一端与第二直齿条35固定连接用于驱动第二直齿条35移动。

在本实施例中，通过液压杆37伸缩驱动第二直齿条35沿竖直方向在第二立柱313312上移动，第二伸缩杆带动啮合的齿轮36转动从而使齿轮36在第一直齿条34上沿竖直方向移动，由于齿轮36与横梁32可转动的连接且横梁32通过贯穿槽套接在第一竖直梁31使，使得横梁32近随着齿轮36在竖直方向移动，而不发生转动，测量组件2通过连接件23与横梁32连接，使得测量组件2能够随横梁32的移动而移动。

为了控制测量组件2移动的距离，在连接件23上安装有测距传感器，测量连接件23距离限位座11顶端的距离。而采用液压杆37的伸缩驱动第二直齿条35的移动从而使测量组件2移动，可以精确的控制测量组件2移动的距离。

具体来说，所述水平移动组件4包括移动块41、以及分别安装在工作台5上的导向轨42和丝杠机构，所述移动块41一端可移动地套接在导向轨42上，另一端可移动地套接在丝杠机构上，通过丝杠机构驱动移动块41移动。

在本实施例中，移动块41在丝杠机构的驱动以及导向轨42的导向作用下沿导向轨42的方向移动，从而使得测量组件2从一个测量台座1移动至另一个测量台座1，便于滚动轴承的取放。

为了保证测量组件2的稳定性，横梁32远离第一竖直梁31的一端还可移动地连接有第二竖直梁33，所述第二竖直梁33通过另一套水平移动组件4与工作台5可移动地连接，测量组件2位于第一竖直梁31和第二竖直梁33之间。

具体来说，所述丝杠机构包括丝杆43、第一固定座44、第二固定座45和丝杠电机46，所述丝杆43的两端分别与第一固定座44和第二固定座45可转动地连接且丝杠与导向轨42平行，所述丝杠电机46与丝杆43传动连接，用于驱动丝杆43转动。通过丝杠电机46驱动丝杠转动即可驱动移动块41移动

为了使测量组件2在水平移动的过程中第二测量机构的固定轴24能够准确的对准滚动轴承内圈，所述水平移动组件4还包括限位机构，如图5所示，所述限位机构包括电磁铁61、具有磁性的限位柱62和限位弹簧63，所述移动块41上设置有容纳限位机构的限位孔411，所述限位孔411的数量与测量台座1的数量相等，所述电磁铁61置于限位孔411的底部，所述限位弹簧63的一端与限位柱62固定连接，另一端与限位孔411的底部固定连接，所述限位弹簧63提供使限位柱62露出限位孔411的弹力，所述导向轨42上设置有与限位柱62配合的定位孔421。

在移动块41的移动过程中，将电磁铁61的上的电路断开，使电磁铁61失去磁力，限位柱62在限位弹簧63的作用下始终有向限位孔411外伸出的趋势，当移动块41移动至限位柱62与定位孔421对齐位置时，限位柱62在限位弹簧63的弹力作用下插入定位孔421内进行定位，保证固定轴24能够对齐滚动轴承的内圈，便于第二测量机构的测量工作。当测量工作完成后，使电磁铁61上的电路闭合，电磁铁61具备磁力吸附限位柱62，使限位柱62缩回限位孔411内，便于移动块41的移动，移动时再次将电磁铁61上的电路断开，使移动块41移动至下一限位孔411时再次定位。

在实施例中，为了对测量过程中各个部件以及数据进行记录，测量装置还包括控制器，通过控制器分别控制回转电机动作，丝杠电机46的动作，液压缸的动作，液压杆37的动作，记录压力传感器245采集的数据等等，上述控制过程以及数据记录方法均为现有技术，在本实施例中就不再一一阐述。

本发明的测量装置的使用过程包括：将滚动轴承放置在限位座11的环形凹槽111内使滚动轴承外圈端面与环形凹槽111底面贴合，且滚动轴承部分露出环形凹槽111外侧；通过第一液压缸113和第二液压缸116分别控制第一活塞杆112和第二活塞杆115顶紧滚动轴承的内圈和外圈；通过丝杠机构驱动竖直移动组件3带动测量组件2移动至测量台座1所在位置，并通过限位机构进行定位；通过液压杆37驱动第二直齿条35移动横梁32沿竖直方向移动，从而使测量组件2移动至千分表21与滚动轴轴承外圈接触，滚动轴插入滚动轴承内圈中；通过驱动电机驱动限位座11带动滚动轴承转动至少一周完成测量；再次通过竖直移动组件3和水平移动组件4将测量组件2移动至下一测量台座1所在位置对下一个滚动轴承进行测量。

实施例2

一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法，包括如下步骤：

S1.采用至少一个与滚动轴承外圈接触的千分表21测量滚动轴承外圈外表面对外圈端面的垂直度，以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录千分表21的最大值L1和最小值L2；

S2.采用第二测量机构测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，所述第二测量机构包括平行于滚动轴承外圈端面的固定轴24，以及至少一个内圈测量组件2，所述固定轴24的侧面开设有至少一个安装口241，所述安装口241朝向固定轴24轴心延伸形成垂直于固定轴24轴心的长槽242，所述内圈测量组件2安装于所述长槽242内，所述内圈测量组件2包括球形件243、测量弹簧244和压力传感器245，所述测量弹簧244的一端与球形件243连接且提供使球形件243沿安装口241向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器245相抵；以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录压力传感器245的最大值F1和最小值F2，根据压力传感器245的最大值F1和最小值F2获取测量弹簧244的最大工作行程L3和最小工作行程L4，

其中G为测量弹簧244的剪切弹性模量，d为测量弹簧244的线径，n为测量弹簧244的有效圈数，D为测量弹簧244的中心直径；

S3.根据步骤S1中记录的千分表21的最大值L1和最小值L2，以及步骤S2中计算得到的测量弹簧244的最大工作行程L3和最小工作行程L4计算滚动轴承内外圈垂直度误差S，S＝|L1-L2|+|L3-L4|。

本实施例所提供的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法，采用第一测量机构测量滚动轴承外圈垂直度，得到滚动轴承外圈外表面相对外圈端面的垂直度，采用第二测量机构测量滚动轴承内圈垂直度，滚动轴承在转动的过程中，其内侧壁挤压球形件243使球形件243挤压测量弹簧244，通过压力传感器245采集测量弹簧244的弹力，记录测量弹簧244的最大弹力和最小弹力，再根据测量弹簧244弹力与工作行程的计算公式得到测量弹簧244的最大行程和最小行程，从而得到滚动轴内圈的内表面相对外圈端面的垂直度，测量过程中以外圈端面为基准，所测得的垂直度误差能够更精确的反应对传动系统的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，包括工作台(5)，其特征在于，还包括：

至少一个测量台座(1)，所述测量台座(1)包括回转机构和限位座(11)，所述回转机构一端与工作台(5)可转动地连接，另一端与限位座(11)连接用于驱动限位座(11)转动，所述限位座(11)上表面开设有用于放置滚动轴承的环形凹槽(111)；

测量组件(2)，所述测量组件(2)包括连接件(23)、用于测量滚动轴承外圈垂直度的第一测量机构和用于测量滚动轴承内圈垂直度的第二测量机构，所述连接件(23)的一侧与第一测量机构固定连接，另一侧与第二测量机构固定连接；

竖直移动组件(3)，所述竖直移动组件(3)与测量组件(2)连接，用于带动测量组件(2)在竖直方向移动；

以及安装在工作台(5)上的水平移动组件(4)，所述水平移动组件(4)与竖直移动组件(3)连接，用于带动竖直移动组件(3)在水平方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述第一测量机构包括至少一个千分表(21)，以及至少一个与千分表(21)固定连接的连接柱(22)，所述千分表(21)平行于所述环形凹槽(111)的底面，所述连接柱(22)与连接件(23)固定连接，测量滚动轴承外圈垂直度时使千分表(21)的测量端与滚动轴承外圈的外表面接触。

3.根据权利要求1所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述第二测量机构包括平行于环形凹槽(111)底面的固定轴(24)，以及至少一个内圈测量组件，所述固定轴(24)的侧面开设有至少一个安装口(241)，所述安装口(241)朝向固定轴(24)轴心延伸形成垂直于固定轴(24)轴心的长槽(242)，所述内圈测量组件(2)安装于所述长槽(242)内，所述内圈测量组件包括球形件(243)、测量弹簧(244)和压力传感器(245)，所述测量弹簧(244)的一端与球形件(243)连接且提供使球形件(243)沿安装口(241)向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器(245)相抵。

4.根据权利要求1所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述环形凹槽(111)包括靠近滚动轴承外圈的第一面(1111)和靠近滚动轴承内圈的第二面(1112)，所述限位座(11)包括外圈夹持机构和内圈夹持机构，所述外圈夹持机构包括至少两个第一活塞杆(112)和第一液压缸(113)，所述内圈夹持机构包括至少两个第二活塞杆(115)和第二液压缸(116)，所述限位座(11)内开设有第一油道(114)和第二油道(117)，所述第一活塞杆(112)置于所述第一油道(114)内并沿第一面(1111)向所述第一油道(114)外侧伸出，所述第二活塞杆(115)置于所述第二油道(117)内并沿第二面(1112)向所述第二油道(117)外侧伸出，所述第一液压缸(113)与第一油道(114)连通用于驱动第一活塞杆(112)移动，所述第二液压缸(116)与第二油道(117)连通用于驱动第二活塞杆(115)移动。

5.根据权利要求4所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述第一活塞杆(112)的伸出端为向内凹陷的弧形，所述第二活塞杆(115)的伸出端为向外突出的弧形，所述第一活塞杆(112)的伸出端和第二活塞杆(115)伸出端的端面上均涂抹有金属粉末。

6.根据权利要求1所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述竖直移动组件(3)包括第一竖直梁(31)、横梁(32)和竖直移动机构，所述第一竖直梁(31)包括梁座(313)、以及分别与梁座(313)固定连接且相对设置的第一立柱(311)和第二立柱(312)，所述横梁(32)的一端通过贯穿槽沿竖直方向可移动地套接在第一竖直梁(31)上，所述竖直移动机构包括第一直齿条(34)、第二直齿条(35)、齿轮(36)和液压杆(37)，所述第一直齿条(34)与第一立柱(311)固定连接，所述第二直齿条(35)与第二立柱(312)沿竖直方向可移动地连接，所述齿轮(36)与横梁(32)可转动地连接且齿轮(36)分别与第一直齿条(34)和第二直齿条(35)啮合，所述液压杆(37)的一端与梁座(313)固定连接另一端与第二直齿条(35)固定连接用于驱动第二直齿条(35)移动。

7.根据权利要求1所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述水平移动组件(4)包括移动块(41)、以及分别安装在工作台(5)上的导向轨(42)和丝杠机构，所述移动块(41)一端可移动地套接在导向轨(42)上，另一端可移动地套接在丝杠机构上，通过丝杠机构驱动移动块(41)移动。

8.根据权利要求7所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：所述丝杠机构包括丝杆(43)、第一固定座(44)、第二固定座(45)和丝杠电机(46)，所述丝杆(43)的两端分别与第一固定座(44)和第二固定座(45)可转动地连接且丝杠与导向轨(42)平行，所述丝杠电机(46)与丝杆(43)传动连接，用于驱动丝杆(43)转动。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量装置，其特征在于：包括两个测量台座(1)，两个所述测量台座(1)轴心中点的连线与水平移动组件(4)的移动方向平行。

10.一种滚动轴承内外圈垂直度误差的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.采用至少一个与滚动轴承外圈接触的千分表(21)测量滚动轴承外圈外表面对外圈端面的垂直度，以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录千分表(21)的最大值L1和最小值L2；

S2.采用第二测量机构测量滚动轴承内圈内表面对外圈端面的垂直度，所述第二测量机构包括平行于滚动轴承外圈端面的固定轴(24)，以及至少一个内圈测量组件，所述固定轴(24)的侧面开设有至少一个安装口(241)，所述安装口(241)朝向固定轴(24)轴心延伸形成垂直于固定轴(24)轴心的长槽(242)，所述内圈测量组件(2)安装于所述长槽(242)内，所述内圈测量组件(2)包括球形件(243)、测量弹簧(244)和压力传感器(245)，所述测量弹簧(244)的一端与球形件(243)连接且提供使球形件(243)沿安装口(241)向外侧露出的弹力，另一端与压力传感器(245)相抵；以滚动轴承外圈的端面轴心作为转动中心转动滚动轴承至少一圈，记录压力传感器(245)的最大值F1和最小值F2，根据压力传感器(245)的最大值F1和最小值F2获取测量弹簧(244)的最大工作行程L3和最小工作行程L4，

其中G为测量弹簧(244)的剪切弹性模量，d为测量弹簧(244)的线径，n为测量弹簧(244)的有效圈数，D为测量弹簧(244)的中心直径；

S3.根据步骤S1中记录的千分表(21)的最大值L1和最小值L2，以及步骤S2中计算得到的测量弹簧(244)的最大工作行程L3和最小工作行程L4计算滚动轴承内外圈垂直度误差S，S＝|L1-L2|+|L3-L4|。

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