CN113418481A - 一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于误差分离的高精度轴承内外圈跳动测量方法和装置，所述方法包括以下步骤：S1：沿所述轴承的外圈预定方向设置至少三个位移传感器；S2：将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；S3：对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；S4：调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取误差信息；S5：根据所述误差信息对三个位移传感器采集的测量数据进行校正。本发明能够更加准确、真实地反映轴承外圈的跳动误差。

Description

一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法和装置

技术领域

本发明涉及轴承误差测量领域，具体涉及一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法和装置。

背景技术

轴承已被广泛应用于生产和生活中的各个领域，诸如自行车、旱冰鞋和电动机等简单的机械，以及航空发动机、陀螺仪等复杂的机械中都有各种轴承的使用。轴承外圈的径向跳动与端面轴向跳动是判断轴承旋转精度的重要参考指数，旋转精度的高低是径向预紧、轴向预紧的重要参考指数，同时也影响到精密轴承的选用、轴承的组配、轴承的安装与调整等。现有的轴承跳动测量技术都采用单个传感器测量，测量时轴承内圈固定，外圈在加载载荷的状态下旋转，由单个传感器测量获得轴承径向或端面轴向的最大位移与最小位移之差为轴承径向或端面跳动量。

由于现有技术在采用单个传感器测得的轴承径向跳动量时，位移传感器的测量结果中除了径向跳动量还包含了轴承套圈圆度误差，测量轴向跳动量时，位移传感器的测量结果中除了轴向跳动量还包含了端面不平行度误差，影响了测量跳动量的准确度。

发明内容

为了克服现有技术问题，本申请提供了一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量的解决方案，用以解决现有轴承径向跳动的测量方法准确度低、误差大的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明第一方面提供了一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，所述轴承包括外圈和内圈，所述方法包括以下步骤：

S1：沿所述轴承的外圈预定方向设置至少三个位移传感器；

S2：将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；

S3：对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；

S4：调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取误差信息；

S5：根据所述误差信息对三个位移传感器采集的测量数据进行校正。

进一步地，所述预定方向包括外圈径向或外圈轴向；

当所述预定方向为外圈径向时，所述测量数据为径向位移量，所述误差信息为轴承外圈圆度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承外圈圆度误差信息从所述径向位移量中剔除；

当所述预定方向为外圈轴向时，所述测量数据为轴向位移量，所述误差信息为轴承端面不平行度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承端面不平行度误差信息从所述轴向位移量中剔除。

进一步地，所述预定方向为外圈径向，位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；三个位移传感器位于同一平面内，步骤S3对应的加权平均计算公式如下：

s₀(θ)＝c₁s₁(θ)+c₂s₂(θ)+c₃s₃(θ)

＝c₁ r₁(θ)+c₂r₂(θ+α)+C₃ r₃(θ+β)

其中，s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ)；s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosa+δ_y(θ)sina

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δ_x(θ)cosβ+δ_y(θ)sinβ；

c1、c2、c3为权重系数，c₁＝1，

α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角；r为轴承外圈圆度，δx(θ)、δy(θ)分别为外圈径向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量；θ为角位置信息。

进一步地，步骤S4中利用傅里叶变换的时域相移性质进行计算的公式如下：

其中，H(w)为权函数，具体如下：

调整所述角位置信息包括：调整合适的角度α、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0；

轴承外圈圆度误差信息r(θ)根据R(w)进行傅里叶反变换后得到，具体计算公式如下：r(θ)＝ifft(R(ω))。

进一步地，步骤S5具体包括：根据计算得到的轴承外圈圆度误差信息r(θ)分别计算对跳动误差进行e_x(θ)、e_y(θ)进行校正，计算公式如下：

e_x(θ)＝s₁(θ)-r(θ)

e_y(θ)＝(s₂(θ)-r(θ+α)-e_x(θ)cosα)/sinα。

进一步地，所述预定方向为外圈轴向，位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；三个位移传感器均设置在所述外圈的端面上，步骤S3对应的加权平均计算公式如下：

s₀(θ)＝c₁s₁(θ)+c₂s₂(θ)+c₃s₃(θ)

＝c₁ r₁(θ)+c₂ r₂(θ+α)+c₃r₃(θ+β)

其中，s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ)；s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosα+δ_y(θ)sina

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δ_x(θ)cosβ+δ_y(θ)sinβ；

c1、c2、c3为权重系数，c₁＝1，

α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角；r为轴承端面不平行度误差信息，δx(θ)、δy(θ)分别为外圈轴向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量；θ为角位置信息。

进一步地，步骤S4中利用傅里叶变换的时域相移性质进行计算的公式如下：

其中，H(w)为权函数，具体如下：

调整所述角位置信息包括：调整合适的角度α、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0；

轴承外圈不平行度误差信息r(θ)根据R(w)进行傅里叶反变换后得到，具体计算公式如下：r(θ)＝ifft(R(ω))。

进一步地，步骤S5具体包括：根据计算得到的轴承外圈不平行度误差信息r(θ)分别对跳动误差e_x(θ)、e_y(θ)进行校正，计算公式如下：

e_x(θ)＝s₁(θ)-r(θ)

e_y(θ)＝(s₂(6)-r(θ+α)-e_x(θ)cosα)/sinα。

本发明第二方面还提供了一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量装置，所述装置包括待测轴承、位移传感器、配重块和芯轴；所述待测轴承套设在所述芯轴上，所述配重块压在所述待测轴承的上端面；所述位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器与所述第二传感器呈第一夹角，所述第二传感器与所述第三传感器呈第二夹角；

三个传感器通过以下方式进行设置：所述第一传感器、第二传感器和第三传感器位于同一水平面内，且设置于所述轴承的外圈周围，用于测量所述轴承的径向位移量；或者，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器沿轴向设置于所述轴承的外圈端面上，用于测量所述轴承的轴向位移量；

所述装置还具有以下功能：用于实现如本发明第一方面所述的方法。

进一步地，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器对应的参数相同。

本发明的有益效果：

本发明采用三个位移传感器同时测量轴承旋转时的径向或轴向位移量，再采用三点法误差分离技术对数据进行处理，能够实现在测得轴承跳动误差的同时分离出其中所包含的圆度误差或端面不平行度误差，从而更加准确、真实地反映轴承外圈的跳动误差。

附图说明

图1是本发明一实施例涉及的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量装置的结构图；

图2为本发明的一实施例涉及的预定方向为外圈径向时三个传感器布置方式的示意图；

图3为本发明的一实施例涉及的预定方向为外圈轴向时三个传感器布置方式的示意图；

图4是本发明一实施例涉及的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法的流程图；

图5是本发明另一实施例涉及的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法的流程图；

图6是本发明另一实施例涉及的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法的流程图；

其中附图标记为：

1、配重块；

2、芯轴；

3、位移传感器；31、第一传感器；32、第二传感器；33、第三传感器；

4、待测轴承。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。

如图4所示，为本发明一实施例涉及的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法的流程图。本发明第一方面提供了一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，所述轴承包括外圈和内圈，所述方法包括以下步骤：

S1：沿所述轴承的外圈预定方向设置至少三个位移传感器；

S2：将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；

S3：对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；

S4：调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取误差信息；

S5：根据所述误差信息对三个位移传感器采集的测量数据进行校正。

作为一种可选的实施例，步骤S1-S5中涉及的三个位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器对应的参数相同。位移传感器对应的参数通常包括：允许误差、标称阻值、重复精度、线性精度和使用寿命次数等。优选的，，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器可以选用同一型号，以保证三个传感器的各项参数一致，便于后续对三个位移传感器的数据进一步运算。

所述允许误差是指标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电位器的精度，允许误差一般只要在±20％以内就符合要求，因为一般位移传感器是以分压的方式来使用，具体电阻的大小对传感器的数据采集没有影响。

所述标称阻值是指所述位移传感器的电位器上面所标示的阻值。所述重复精度和线性精度代表的位移传感器的精准度标的，一般的，重复精度和线性精度越小越好。所述使用寿命次数是指位移传感器进行数据测量的最大使用次数，通常导电塑料位移传感器的使用寿命次数都在200万次以上。

作为一种可选的实施例，步骤S1涉及的所述预定方向包括外圈径向或外圈轴向；当所述预定方向为外圈径向时，所述测量数据为径向位移量，所述误差信息为轴承外圈圆度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承外圈圆度误差信息从所述径向位移量中剔除；当所述预定方向为外圈轴向时，所述测量数据为轴向位移量，所述误差信息为轴承端面不平行度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承端面不平行度误差信息从所述轴向位移量中剔除。

作为一种可选的实施例，如图2所示，所述预定方向为外圈径向，位移传感器包括第一传感器31、第二传感器32和第三传感器33，α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角，图2中箭头为轴承的外圈转动方向。三个位移传感器位于同一平面内，且设置于所述轴承的外圈周围，用于测量所述轴承的径向位移量。所述设置于所述轴承的外圈周围是指三个位移传感器所在的水平面与所述外圈水平截面所在的水平面相同，且三个位移传感器距离所述外圈圆周的距离在一定范围之内。

作为一种可选的实施例，步骤S2涉及的“将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转”可以通过以下方式实现：

如图1所示，首先将待测轴承4放置于芯轴2上，并使得芯轴2没有轴向和径向窜动，当待测轴承4的内圈与所述芯轴2完全配合时，此时待测轴承4处于内圈固定模式。对于不同大小的轴承，可以通过更换芯轴以实现轴承的内圈固定。

而后抬升手柄带动配重块1及配重块1的下端面下降至待测轴承4的上端面，并使得底部工装与待测轴承的外圈接触，且载荷与外圈端面之间的摩擦力足够使载荷带动轴承外圈旋转，实现轴承外圈轴向载荷的施加。

而后旋转手柄带动主轴及轴向载荷同步转动，通过轴向载荷与轴承外圈端面之间的摩擦力带动轴承外圈同步旋转，实现轴承内圈固定、外圈旋转的模式。待旋转平稳后，控制三个位移传感器采集数据，以便三个位移传感器同时获得轴承各个角度位置处对应的径向位移量。由于轴承外圈的旋转，轴承径向位移量的变化并非只由轴承外圈跳动引起，轴承的圆度误差也会造成径向位移量的变化，此时径向位移量就同时包含了轴承外圈的径向跳动信息和轴承外圈的圆度误差信息，轴承外圈圆度是轴承外圈的形状误差，具有严格的周期性，可采用三点法误差分离方法提取出轴承外圈圆度。

步骤S3对应的加权平均计算公式如下：

s₀(θ)＝c₁s₁(θ)+c₂s₂(θ)+c₃c₃(θ)

＝c₁ r₁(θ)+c₂r₂(θ+α)+c₃r₃(θ+β) 式(4)

其中，s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ)； 式(1)

s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosα+δ_y(θ)sinα； 式(2)

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δ_x(θ)cosβ+δ_y(θ)sinβ； 式(3)

α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角；r为轴承外圈圆度，δx(θ)、δy(θ)分别为外圈径向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量；θ为角位置信息。

由上式(1)(2)(3)可知，传统的方法获得的跳动误差都包含了轴承外圈的圆度误差信息，导致测量结果并不准确，因而本申请通过误差分离可以从三个位移传感器中获得的三组数据提取出圆度误差，以获得更准确的外圈径向跳动测量结果。

c1、c2、c3为权重系数，设c₁＝1，

对式(1)、式(2)、式(3)分别乘权系数c1、c2、c3并相加，加权平均使得含有δx(θ)、δy(θ)的项的系数变为零，得到的s0(θ)中保留了只含有圆度误差信息的项，简化后的结果如上方式(4)所示。

式(4)计算得到的第一运算信息虽消去了含有跳动误差的项，得到了只保留圆度误差信息的项，但得到仍是三个不同角度下不等加权的圆度误差信息，并没有获得直接的圆度误差信息，因此还需要进一步在频域中分离圆度误差，由于圆度误差信息r(θ)为形貌误差，具有严格周期性，恰好可以利用傅里叶变换的时域相移性质提取出圆度误差，因而在本实施方式中，步骤S4中利用傅里叶变换的时域相移性质进行计算的公式如下：

其中，H(w)为权函数，具体如下：

由于权函数位于分母位置，因此需要调整合适的角度α、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0，即以减少谐波抑制对圆度误差信息提取精度的影响。即调整所述角位置信息包括：调整合适的角度α、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0。

轴承外圈圆度误差信息r(θ)根据R(w)进行傅里叶反变换后得到，具体计算公式(6)如下：r(θ)＝ifft(R(ω))。

通过式(6)可以成功提取出了圆度误差信息，而后将提取出的圆度误差带入式(1)、(2)、(3)可求得剔除了圆度误差的跳动误差ex(θ)、ey(θ)。即步骤S5具体包括：根据计算得到的轴承外圈圆度误差信息r(θ)分别计算对跳动误差进行e_x(θ)、e_y(θ)进行校正，计算公式如下：

e_x(θ)＝s₁(θ)-r(θ) 式(7)

e_y(θ)＝(s₂(θ)-r(θ+α)-e_x(θ)cosα)/sinα 式(8)

如图5所示，当预定方向为外圈径向时，所述方法包括以下步骤：首先进入步骤S501沿所述轴承的外圈径向设置至少三个位移传感器；而后进入步骤S502将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；而后进入步骤S503对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；而后进入步骤S504调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取圆度误差信息；而后进入步骤S505将所述轴承外圈圆度误差信息从所述径向位移量中剔除。相比现有的跳动测量方法，该方法排除了圆度误差信息对跳动测量结果的干扰，提高了测量的准确性。

在另一实施例中，所述预定方向为外圈轴向，在测量端面轴向跳动时，只需调整传感器位置测量轴承外圈端面轴向位移量即可，其三点法误差分离原理与径向测量时类似。如图3所示，位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；三个位移传感器均设置在所述外圈的端面上。

三个位移传感器采集到的外圈端面轴向位移si(θ)可表示为：

s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ) 式(9)

s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosα+δy(θ)sinα 式(10)

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δx(θ)cosβ+δy(θ)sinβ 式(11)

其中r为轴承端面不平行度误差，δx(θ)、δy(θ)为外圈轴向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量。由上式(9)(10)(11)可知，传统的方法获得的跳动误差都包含了轴承端面不平行度误差信息，测量结果并不准确，通过误差分离可以从三个位移传感器获得的三组数据提取出轴承端面不平度误差信息，以获得更准确的外圈轴向跳动测量结果。

设c₁＝1，

对式(1)、式(2)、式(3)分别乘权系数c₁、c₂、c₃并相加，加权使含有δ_x(θ)、δ_y(θ)的项的系数变为为零，得到的s₀(θ)中保留了只含有端面不平行度的信息的项：

s₀(θ)＝c₁ s₁(θ)+c₂s₂(θ)+c₃ s₃(θ)

＝c₁ r₁(θ)+c₂ r₂(θ+α)+c₃r₃(θ+β) 式(12)

通过式(12)计算得到的第一运算信息虽然消去了含有跳动误差的项，保留了只含轴承端面不平行度误差信息的项，但仍没有获得直接的轴承端面不平行度误差信息，无法直接提取出端面不平行度误差信息，因此还需要在频域中进一步分离出轴承端面不平行度的误差，由于轴承端面不平行度误差信息r(θ)具有严格的周期，恰好可以利用傅里叶变换的时域相移性质提取出端面不平行度误差，计算公式如式(13)所示：

其中，H(w)是权函数：

由于权函数位于分母位置，因此需要调整合适的角度α、β，使得H(w)在规定谐波级次范围内不为0，以减少谐波抑制对端面不平行度误差信息提取精度的影响。

而后再对R(w)进行傅里叶反变换就可以得到端面不平行度误差信息，计算公式如式(14)所示：

r(θ)＝ifft(R(ω)) 式(14)

至此，就成功提取出了轴承端面的不平行度误差信息，将提取出的端面不平行度误差信息带入公式(1)、(2)、(3)，即可求得剔除了端面不平行度误差之后的跳动误差e_x(θ)、e_y(θ)，具体如式(15)、式(16)所示：

e_x(θ)＝S₁(θ)-r(θ) 式(15)

e_y(θ)＝(s₂(θ)-r(θ+α)-e_x(θ)cosα)/sinα 式(16)

如图6所示，当预定方向为外圈轴向时，所述方法包括以下步骤：首先进入步骤S501沿所述轴承的外圈轴向设置至少三个位移传感器；而后进入步骤S502将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；而后进入步骤S503对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；而后进入步骤S504调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取轴承外圈端面不平行度误差信息；而后进入步骤S505将所述轴承外圈端面不平行度误差信息从所述轴向位移量中剔除。相比现有跳动测量方法，该方法排除了端面不平行度误差信息对跳动测量结果的干扰，提高了测量的准确性。

如图1-3所示，本发明第二方面还提供了一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量装置，所述装置包括待测轴承、位移传感器、配重块和芯轴；所述待测轴承套设在所述芯轴上，所述配重块压在所述待测轴承的上端面；所述位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器与所述第二传感器呈第一夹角，所述第二传感器与所述第三传感器呈第二夹角；

三个传感器通过以下方式进行设置：所述第一传感器、第二传感器和第三传感器位于同一水平面内，且设置于所述轴承的外圈周围，用于测量所述轴承的径向位移量；或者，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器沿轴向设置于所述轴承的外圈端面上，用于测量所述轴承的轴向位移量；

所述装置还具有以下功能：用于实现如本发明第一方面所述的方法。

本申请的技术防范具有如下有益效果：在测量径向跳动量时，通过不同角度摆放的三个特性参数一致的位移传感器获得同时包含了外圈圆度误差和跳动误差的径向位移量，而后再结合三点法的误差分离方法，将圆度误差从中分离出来，从而得到更加准确的径向跳动测量结果。在测量轴向跳动量时，通过不同角度摆放的三个特性参数一致的位移传感器获得同时包含了端面不平行度误差和端面跳动误差的径向位移量，再结合三点法的误差分离方法，将端面不平行度误差信息从中分离出来，可以得到更加准确的端面轴向跳动测量结果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，所述轴承包括外圈和内圈，所述方法包括以下步骤：

S1：沿所述轴承的外圈预定方向设置至少三个位移传感器；

S2：将所述轴承内圈固定，控制外圈旋转，并通过所述三个位移传感器同步采集测量数据，并记录各个测量数据对应的角位置信息；

S3：对所述三个位移传感器的测量数据进行加权平均，得到第一运算信息；

S4：调整所述角位置信息，利用傅里叶变换的时域相移性质以及傅里叶逆变换对所述第一运算信息进行计算，以提取误差信息；

S5：根据所述误差信息对三个位移传感器采集的测量数据进行校正。

2.如权利要求1所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，所述预定方向包括外圈径向或外圈轴向；

当所述预定方向为外圈径向时，所述测量数据为径向位移量，所述误差信息为轴承外圈圆度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承外圈圆度误差信息从所述径向位移量中剔除；

当所述预定方向为外圈轴向时，所述测量数据为轴向位移量，所述误差信息为轴承端面不平行度误差信息，步骤S5包括：将所述轴承端面不平行度误差信息从所述轴向位移量中剔除。

3.如权利要求2所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，所述预定方向为外圈径向，位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；三个位移传感器位于同一平面内，步骤S3对应的加权平均计算公式如下：

s₀(θ)＝c₁s₁(θ)+c₂s₂(θ)+c₃s₃((θ)

＝c₁r₁(θ)+c₂r₂(θ+α)+c₃r₃(θ+β)

其中，s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ)；s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosα+δ_y(θ)sinα

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δ_x(θ)cosβ+δ_y(θ)sinβ；

c1、c2、c3为权重系数，c₁＝1，

α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角；r为轴承外圈圆度，δx(θ)、δy(θ)分别为外圈径向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量；θ为角位置信息。

4.如权利要求3所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，步骤S4中利用傅里叶变换的时域相移性质进行计算的公式如下：

其中，H(w)为权函数，具体如下：H(ω)＝c₁e^jω0+c₂e^jωα+c₃e^jωβ；

调整所述角位置信息包括：调整合适的角度d、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0；

轴承外圈圆度误差信息r(θ)根据R(w)进行傅里叶反变换后得到，具体计算公式如下：r(θ)＝ifft(R(ω))。

5.如权利要求4所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，步骤S5具体包括：根据计算得到的轴承外圈圆度误差信息r(θ)分别计算对跳动误差进行e_x(θ)、e_y(θ)进行校正，计算公式如下：

e_x(θ)＝s₁(θ)-r(θ)

e_y(θ)＝(s₂(θ)-r(θ+a)-e_x(θ)cosα)/sinα。

6.如权利要求2所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，所述预定方向为外圈轴向，位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；三个位移传感器均设置在所述外圈的端面上，步骤S3对应的加权平均计算公式如下：

s₀(θ)＝c₁s₁((θ)+c₂s₂(θ)+c₃s₃(θ)

＝c₁r₁(θ)+c₂r₂(θ+a)+c₃r₃(θ+β)

其中，s₁(θ)＝r₁(θ)+δ_x(θ)；s₂(θ)＝r₂(θ+α)+δ_x(θ)cosα+δ_y(θ)sinα

s₃(θ)＝r₃(θ+β)+δ_x(θ)cosβ+δ_y(θ)sinβ；

c1、c2、c3为权重系数，c₁＝1，

α为第一传感器与第二传感器之间的夹角；β为第二传感器与第三传感器之间的夹角；r为轴承端面不平行度误差信息，δx(θ)、δy(θ)分别为外圈轴向跳动误差δ(θ)在X、Y方向的分量；θ为角位置信息。

7.如权利要求6所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，步骤S4中利用傅里叶变换的时域相移性质进行计算的公式如下：

其中，H(w)为权函数，具体如下：H(ω)＝c₁e^jω0+c₂e^jωα+c₃e^jωβ；

调整所述角位置信息包括：调整合适的角度d、β，使得H(w)在需要的谐波级次范围内不为0；

轴承外圈不平行度误差信息r(θ)根据R(w)进行傅里叶反变换后得到，具体计算公式如下：r(θ)＝ifft(R(ω))。

8.如权利要求7所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量方法，其特征在于，步骤S5具体包括：根据计算得到的轴承外圈不平行度误差信息r(θ)分别对跳动误差e_x(θ)、e_y(θ)进行校正，计算公式如下：

e_x(θ)＝s₁(θ)-r(θ)

e_y(θ)＝(s₂(θ)-r(θ+a)-e_x(θ)cosα)/sinα。

9.一种基于误差分离的轴承内外圈跳动测量装置，其特征在于，所述装置包括待测轴承、位移传感器、配重块和芯轴；所述待测轴承套设在所述芯轴上，所述配重块压在所述待测轴承的上端面；所述位移传感器包括第一传感器、第二传感器和第三传感器；所述第一传感器与所述第二传感器呈第一夹角，所述第二传感器与所述第三传感器呈第二夹角；

三个传感器通过以下方式进行设置：所述第一传感器、第二传感器和第三传感器位于同一水平面内，且设置于所述轴承的外圈周围，用于测量所述轴承的径向位移量；或者，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器沿轴向设置于所述轴承的外圈端面上，用于测量所述轴承的轴向位移量；

所述装置还具有以下功能：用于实现如权利要求1至8任一项所述的方法。

10.如权利要求9所述的基于误差分离的轴承内外圈跳动测量装置，其特征在于，所述第一传感器、第二传感器和第三传感器对应的参数相同。

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