CN113280707A - 一种双列角接触沟位测量仪及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种双列角接触沟位测量仪，它包括测试底板以及固定在测试底板上的仪表立柱，所述仪表立柱上设置用于固定千分表的仪表夹头，所述测试底板上还固定测量挡块和弹力侧架，弹力侧架与测量挡块之间还设置钢球侧头，所述钢球测头伸入待测量轴承套圈的沟位从而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架在垂直方向上的分量促使千分表顶尖发生位移。本发明的沟位测量仪利用平台支撑工件，通过弹性支撑把沟位值转换成轴向偏移量，通过立柱上的表架安装千分表读出对应数值解决两半沟型轴承定位固定的问题，同时可通过改变弹力测架和测量底板的大小兼容更多型号轴承，对更多不同型号轴承进行测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种双列角接触沟位测量仪测量方法。
背景技术
D022型球轴承内径沟道测量仪是现有轴承生产厂家大量使用的常规仪器，如图1所示，D022型球轴承内径沟道测量仪主要由底座和槽板两部分组成：通过螺栓联结在一起，在槽板下部有两个滑槽，套圈沟道的球面定位支点就装在滑槽中的滑块上，在槽板上面有杠杆的压紧支点；促使套圈紧靠下面的两个定位支点，通过仪表进行沟道直径、沟摆和沟位置的测量。
然而D022型球轴承内径沟道测量仪的定位方式即将其局限于两侧对称的轴承套圈的形状上，对于半沟型轴承用支撑球无法固定支撑，现有对于半沟型轴承多采用三坐标固定进行测量而工程量大、耗时长，不可能用于大批量生产，同时固定方法繁琐，针对不行尺寸的半沟型轴承不容易调节无法适用于大规模的测量。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种双列角接触沟位测量仪。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种双列角接触沟位测量仪，它包括测试底板以及固定在测试底板上的仪表立柱，所述仪表立柱上设置用于固定千分表的仪表夹头，仪表夹头通过两端设置固定螺栓将千分表固定在仪表立柱任意垂直方向的位置上；所述测试底板上还固定测量挡块和弹力侧架，弹力侧架与测量挡块之间还设置钢球侧头，测量挡块抵住待测量轴承套圈的右外边沿实现将钢球测头的中心线位置保持与待测量轴承套圈的沟位中心线位置重合；所述钢球测头伸入待测量轴承套圈的沟位从而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架在垂直方向上的分量促使千分表顶尖发生位移。
进一步的，所述弹力测架包括刚体部、变形部以及预留变形部向下变形的位移空间；所述刚体部呈Γ状，底部通过螺栓固定在测试底板上；所述变形部采用弹簧钢材质制作，右侧与刚体部一体成型设置，变形部最薄处加工到厚度为0.5mm，并通过淬火调制而成；所述位移空间为变形部下端面与测试底板上端面之间的间隙。
再进一步的，所述弹力测架上通过固定螺栓固定定位棒；所述弹力测架上自下而上设置容置定位棒的通孔，左侧或右侧的弹力测架上设置固定螺栓的螺栓孔，通过固定螺栓锁紧定位棒将其与弹力测架固定在一起；所述定位棒上方伸出弹力测架，其上端面与千分表的顶尖搭接。
特别的，所述千分表顶尖与定位棒的端面保持垂直，定位棒设置位于远离钢球侧头的弹力测架上。
进一步的，所述弹力测架上还设置有校准装置，校准装置包括弹簧、弹簧支架以及限位螺栓；所述弹簧一侧通过固定螺栓连接弹力测架的变形部，另一侧通过螺栓固定于设置在弹力测架的刚体部上方的弹簧支架上，通过弹簧将变形部与测试底板分离形成位移空间；所述限位螺栓下方与弹力测架的变形部上端面搭接，上方通过螺帽限位在弹力测架的刚体部上方，通过限位螺栓的设置将弹力测架限位在相同的初始位置上。
再进一步的，所述钢球侧头一侧通过调节螺栓固定在固定在弹力测架的变形部上；所述调节螺栓一侧通过调节螺栓定位板固定在弹力测架的变形部上；所述调节螺栓定位板一侧通过螺栓固定在弹力测架的变形部上，另一侧设置容置与调节螺栓相匹配的调节螺帽的凹槽；通过调节螺栓在螺栓定位板中的旋入和旋出调节调节螺栓的垂直高度。
特别的，所述钢球侧头后侧固定在钢球侧头固定板上，钢球侧头固定板上方设置与调节螺栓相匹配的螺纹孔；所述钢球侧头固定板的侧面还设置用于将其固定在弹力测架上的定位螺栓。
本发明还公开一种双列角接触沟位测量仪的测量方法，包括以下步骤：
1)提供上述的双列角接触沟位测量仪；
2)校准：通过调节弹簧支架上的螺栓进而通过弹簧将位移空间确定后利用限位螺栓将弹力测架上定位棒的初始位置固定，在千分表上显示初始数值A；
3)测准：通过手动施压的方式对标准样件轴承套圈进行定位，测量时，测量挡块抵住样件轴承套圈的右外边沿，钢球测头的中心线位置保持与待测量样件轴承套圈的沟位中心线位置重合；初始测量时将钢球测头上测球中心线高度高于待测量样件套圈沟底高度，手动施压后，测球会被轴承沟道挤压，迫使测球向下方样件轴承套圈的沟道底径位置移动，在移动至沟道底径位置后停止位移，进而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架上的定位棒发生位移，在千分表上显示初始b，通过初始A与初始b测量数值的比较，进一步对钢球测头上测球的中心线高度进行调整，使钢球测头上测球的中心线高度高于待测量样件套圈沟底的高度且处于与之前不同的位置上，在调整完成后，通过调整千分表表盘将A数值归零，再重复测量样件套圈，获得一个新的数值B，同时可重复测量样件套圈数次，观察表显指针零位和新数值B是否会跑动，每次重复测量定位，表显数值一致则测准完成，记录千分表上显示B；
4)测量：步骤3)测准完成后，与步骤3)相同的方式将待测轴承套圈按照标准样件轴承套圈的测准方式重新测量，在千分表上显示C；
5)通过将数值B与C比较，判断正在进行测量的套圈沟道尺寸是否合格。
综上所述本发明具有以下有益效果：本发明的沟位测量仪利用平台支撑工件，通过弹性支撑把沟位值转换成轴向偏移量，通过立柱上的表架安装千分表读出对应数值解决两半沟型轴承定位固定的问题，同时可通过改变弹力测架和测量底板的大小、测量挡块的位置以及调节配套钢球测头的高度，可以兼容更多型号轴承，对更多不同型号轴承进行测量。
附图说明
图1为D022型球轴承内径沟道测量仪的原理示意图；
图2为本发明弹力测架的结构示意图；
图3为本发明的左视示意图；
图4为本发明的主视示意图；
图5为本发明原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
针对现有半沟型轴承用支撑球无法固定支撑，现有对于半沟型轴承多采用三坐标固定进行测量而工程量大、耗时长，不可能用于大批量生产；基于上述目的本发明提出一种适用于大规模的测量的双列角接触沟位测量仪，如下所述：
请参阅图2至5所示，一种双列角接触沟位测量仪，它包括测试底板1以及固定在测试底板1上的仪表立柱2，仪表立柱2上设置用于固定千分表3的仪表夹头4，仪表夹头4通过两端设置固定螺栓将千分表3固定在仪表立柱2任意垂直方向的位置上；测试底板1上还固定测量挡块5和弹力侧架6，弹力侧架6与测量挡块5之间还设置钢球侧头7，测量挡块5抵住待测量轴承套圈的右外边沿实现将钢球测头7的中心线位置保持与待测量轴承套圈S的沟位中心线位置重合；钢球测头7伸入待测量轴承套圈S的沟位从而促使弹力测架6发生变形，变形的弹力测架6在垂直方向上的分量促使千分表3顶尖发生位移。
弹力测架6包括刚体部600、变形部601以及预留变形部向下变形的位移空间602；刚体部600呈Γ状，底部通过螺栓固定在测试底板1上；变形部601采用弹簧钢材质制作，右侧与刚体部600一体成型设置，变形部601最薄处加工到厚度为0.5mm，并通过淬火调制而成；位移空间602为变形部601下端面与测试底板1上端面之间的间隙。
弹力测架6上通过固定螺栓固定定位棒603；弹力测架6上自下而上设置容置定位棒的通孔，左侧或右侧的弹力测架上设置固定螺栓的螺栓孔，通过固定螺栓锁紧定位棒603将其与弹力测架6固定在一起；定位棒603上方伸出弹力测架6，其上端面与千分表3的顶尖搭接，通过接触使千分表表显数值产生变化，调至适当的位置后通过仪表夹头上的螺栓锁紧将千分表表固定在仪表夹上。
千分表3顶尖与定位棒的端面保持垂直，定位棒603设置位于远离钢球侧头的弹力测架上，针对定位棒603的位置设置参阅5所示，测量时变形部601的变形角度为θ，定位棒与弹力测架左端的距离为L1，弹力测架的长度为L2(假定在变形中弹力测架的长度不变，实际上弹力测架变形主要为变形角度，从而实现定位棒603的位移改变)，在测量时实际沟位a为L2*(1-cosθ)，定位棒的位移b改变为L1*tanθ，为了将实际沟位a和定位棒的位移b相关或者说是近似相同，减少其他因素对两者之间的影响：
针对上式可以看出当θ趋近0时，将其泰勒展开后q的值为0，因此将定位棒603设置位于远离钢球侧头的弹力测架上，减少其他因素对两者之间的影响实现为了将实际沟位a和定位棒的位移b相关。
弹力测架6上还设置有校准装置，校准装置包括弹簧604、弹簧支架605以及限位螺栓606；弹簧604一侧通过固定螺栓连接弹力测架的变形部601，另一侧通过螺栓固定于设置在弹力测架的刚体部600上方的弹簧支架605上，通过弹簧604将变形部601与测试底板1分离形成位移空间602；限位螺栓606下方与弹力测架的变形部601上端面搭接，上方通过螺帽限位在弹力测架的刚体部600上方，通过限位螺栓603的设置将弹力测架6限位在相同的初始位置上，同手机使之不会因为自重的原因下坠至与测量底板接触，保证上下的变形量空间(即位移空间602)。
钢球侧头7一侧通过调节螺栓700固定在固定在弹力测架的变形部601上；调节螺栓700一侧通过调节螺栓定位板701固定在弹力测架的变形部601上；调节螺栓定位板701一侧通过螺栓固定在弹力测架的变形部上601，另一侧设置容置与调节螺栓相匹配的调节螺帽的凹槽702；通过调节螺栓700在螺栓定位板701中的旋入和旋出调节调节螺栓700的垂直高度。
钢球侧头7后侧固定在钢球侧头固定板703上，钢球侧头固定板703上方设置与调节螺栓相匹配的螺纹孔；钢球侧头固定板703的侧面还设置用于将其固定在弹力测架上的定位螺栓。
本发明的具体测量步骤如下：
1)校准：通过调节弹簧支架上的螺栓进而通过弹簧将位移空间确定后利用限位螺栓将弹力测架上定位棒的初始位置固定，在千分表上显示初始数值A；
2)测准：通过手动施压的方式对标准样件轴承套圈进行定位，测量时，测量挡块抵住样件轴承套圈的右外边沿，钢球测头的中心线位置保持与待测量样件轴承套圈的沟位中心线位置重合；初始测量时将钢球测头上测球中心线高度高于待测量样件套圈沟底高度，手动施压后，测球会被轴承沟道挤压，迫使测球向下方样件轴承套圈的沟道底径位置移动，在移动至沟道底径位置后停止位移，进而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架上的定位棒发生位移，在千分表上显示初始b，通过初始A与初始b测量数值的比较，进一步对钢球测头上测球的中心线高度进行调整，使钢球测头上测球的中心线高度高于待测量样件套圈沟底的高度且处于与之前不同的位置上，在调整完成后，通过调整千分表表盘将A数值归零，再重复测量样件套圈，获得一个新的数值B，同时可重复测量样件套圈数次，观察表显指针零位和新数值B是否会跑动，每次重复测量定位，表显数值一致则测准完成，记录千分表上显示B；
3)测量：步骤3)测准完成后，与步骤3)相同的方式将待测轴承套圈按照标准样件轴承套圈的测准方式重新测量，在千分表上显示C；
4)通过将数值B与C比较，判断正在进行测量的套圈沟道尺寸是否合格。
同时，本发明也可通过改变弹力测架和测量底板的大小、测量挡块的位置以及调节配套钢球测头的高度，可以兼容更多型号轴承，对更多不同型号轴承进行测量。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (8)
1.一种双列角接触沟位测量仪，它包括测试底板以及固定在测试底板上的仪表立柱，其特征在于：所述仪表立柱上设置用于固定千分表的仪表夹头，仪表夹头通过两端设置固定螺栓将千分表固定在仪表立柱任意垂直方向的位置上；所述测试底板上还固定测量挡块和弹力侧架，弹力侧架与测量挡块之间还设置钢球侧头，测量挡块抵住待测量轴承套圈的右外边沿实现将钢球测头的中心线位置保持与待测量轴承套圈的沟位中心线位置重合；所述钢球测头伸入待测量轴承套圈的沟位从而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架在垂直方向上的分量促使千分表顶尖发生位移。
2.根据权利要求1所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述弹力测架包括刚体部、变形部以及预留变形部向下变形的位移空间；所述刚体部呈Γ状，底部通过螺栓固定在测试底板上；所述变形部采用弹簧钢材质制作，右侧与刚体部一体成型设置，变形部最薄处加工到厚度为0.5mm，并通过淬火调制而成；所述位移空间为变形部下端面与测试底板上端面之间的间隙。
3.根据权利要求2所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述弹力测架上通过固定螺栓固定定位棒；所述弹力测架上自下而上设置容置定位棒的通孔，左侧或右侧的弹力测架上设置固定螺栓的螺栓孔，通过固定螺栓锁紧定位棒将其与弹力测架固定在一起；所述定位棒上方伸出弹力测架，其上端面与千分表的顶尖搭接。
4.根据权利要求3所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述千分表顶尖与定位棒的端面保持垂直，定位棒设置位于远离钢球侧头的弹力测架上。
5.根据权利要求2所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述弹力测架上还设置有校准装置，校准装置包括弹簧、弹簧支架以及限位螺栓；所述弹簧一侧通过固定螺栓连接弹力测架的变形部，另一侧通过螺栓固定于设置在弹力测架的刚体部上方的弹簧支架上，通过弹簧将变形部与测试底板分离形成位移空间；所述限位螺栓下方与弹力测架的变形部上端面搭接，上方通过螺帽限位在弹力测架的刚体部上方，通过限位螺栓的设置将弹力测架限位在相同的初始位置上。
6.根据权利要求2所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述钢球侧头一侧通过调节螺栓固定在固定在弹力测架的变形部上；所述调节螺栓一侧通过调节螺栓定位板固定在弹力测架的变形部上；所述调节螺栓定位板一侧通过螺栓固定在弹力测架的变形部上，另一侧设置容置与调节螺栓相匹配的调节螺帽的凹槽；通过调节螺栓在螺栓定位板中的旋入和旋出调节调节螺栓的垂直高度。
7.根据权利要求6所述的一种双列角接触沟位测量仪，其特征在于：所述钢球侧头后侧固定在钢球侧头固定板上，钢球侧头固定板上方设置与调节螺栓相匹配的螺纹孔；所述钢球侧头固定板的侧面还设置用于将其固定在弹力测架上的定位螺栓。
8.一种双列角接触沟位测量仪的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供如根据权利要求1至7任一所述的一种双列角接触沟位测量仪；
校准：通过调节弹簧支架上的螺栓进而通过弹簧将位移空间确定后利用限位螺栓将弹力测架上定位棒的初始位置固定，在千分表上显示初始数值A；
测准：通过手动施压的方式对标准样件轴承套圈进行定位，测量时，测量挡块抵住样件轴承套圈的右外边沿，钢球测头的中心线位置保持与待测量样件轴承套圈的沟位中心线位置重合；初始测量时将钢球测头上测球中心线高度高于待测量样件套圈沟底高度，手动施压后，测球会被轴承沟道挤压，迫使测球向下方样件轴承套圈的沟道底径位置移动，在移动至沟道底径位置后停止位移，进而促使弹力测架发生变形，变形的弹力测架上的定位棒发生位移，在千分表上显示初始b，通过初始A与初始b测量数值的比较，进一步对钢球测头上测球的中心线高度进行调整，使钢球测头上测球的中心线高度高于待测量样件套圈沟底的高度且处于与之前不同的位置上，在调整完成后，通过调整千分表表盘将A数值归零，再重复测量样件套圈，获得一个新的数值B，同时可重复测量样件套圈数次，观察表显指针零位和新数值B是否会跑动，每次重复测量定位，表显数值一致则测准完成，记录千分表上显示B；
测量：步骤3）测准完成后，与步骤3）相同的方式将待测轴承套圈按照标准样件轴承套圈的测准方式重新测量，在千分表上显示C；
通过将数值B与C比较，判断正在进行测量的套圈沟道尺寸是否合格。
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| 杨秀玲;: "中小型单列角接触球轴承车外沟道位置检测方法的改进", 哈尔滨轴承, no. 04 * |
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