CN113847897A - 一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，具体公开了一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置及方法，所述的双列角接触球轴承轴向游隙测量装置包括：工作台。工作盘，转动连接在工作台上，工作盘上周向均匀的开设有若干放置槽。转动驱动件，其用于驱动工作盘间歇转动。进料桶，固定安装在工作台上，并处于进料工位。支撑架，固定安装在工作台上，按压件可升降连接在支撑架上。伸缩驱动件，安装在支撑架上并与按压件连接。压力感应器，安装在按压件上。测距感应器，安装在支撑架上。控制器，与压力感应器、测距感应器、伸缩驱动件、转动驱动件连接。本发明通过轴向游隙距离、游隙与挤压力比值进行表征，表征能力强，可以更好的对轴承轴向游隙分析。

Description

一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置和测量方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置和测量方法。

背景技术

随着航空发动机的发展，双列角接触球轴承应用越来越广泛，可以在节省安装空间的情况下，具有较大的承载能力。它能承受径向载荷和两个方向的轴向载荷作用，抗弯矩能力强。

双列角接触球轴承轴向游隙是影响两列轴承受载的关键指标，但由于该类型轴承测量时是否夹紧以及夹紧程度对轴承轴向游隙较大，因此该类型轴承轴向游隙测量一致性较差，不能满足使用要求。一般双列角接触球轴承的轴向游隙的测量采用简易测量法，具体为：把轴承外圈水平放置在测量表架上，在轴承内圈端面上放置一个测量垫片，仪表置于测量垫片的中心位置，用双手母指压住轴承内圈上的垫片，外圈固定不动，双手上下推动轴承内圈，轴承内圈沿轴向一个极限位置移动到另一极限位置的移动量为轴向游隙。但是上述简易测量法完全是依赖操作人员手工进行，表征能力差。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，所述的双列角接触球轴承轴向游隙测量装置包括：

工作台；

工作盘，转动连接在工作台上，工作盘上周向均匀的开设有若干放置槽，放置槽用于轴承的放置，工作盘的对应位置设置为进料工位、测试工位和下料工位；

转动驱动件，其用于驱动工作盘间歇转动；

进料桶，固定安装在工作台上，并处于进料工位，进料桶用于放置待检测的轴承，进料桶处于进料工位的放置槽上方，进料桶内部的轴承在重力的作用下进入到放置槽的内部；

支撑架，固定安装在工作台上，按压件可升降连接在支撑架上，用于对检测工位上的轴承内圈进行按压；

伸缩驱动件，安装在支撑架上并与按压件连接，用于驱动按压件升降；

压力感应器，安装在按压件上，其用于感应按压件的压力F；

测距感应器，安装在支撑架上，其用于感应按压件的行程距离L；

控制器，其用于控制转动驱动件驱动工作盘间歇转动，进料桶内部的轴承进入到进料工位的放置槽内部，工作盘转动使放置槽进入到检测工位，伸缩驱动件驱动按压件下降并对轴承进行按压；控制器获取压力感应器感应的压力F和测距感应器感应的行程距离L，判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则控制器发出第一报警信号；判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则控制器发出第二报警信号，其中，G为轴承内圈中重量。

优选的：所述转动驱动件包括从动盘、驱动盘和电机，从动盘，与工作盘同轴固定连接；驱动盘，转动安装在工作台上，其用于与从动盘间歇啮合进行传动，使工作盘间歇转动。

优选的：所述从动盘包括被动盘、内嵌槽和限位凹槽，被动盘与工作盘同轴固定连接并处于工作盘的下方；内嵌槽和限位凹槽交替且均匀的开设在被动盘上，限位凹槽和内嵌槽的数量与放置槽的数量对应，内嵌槽为径向开设的条形槽状结构，限位凹槽为径向开设的扇形槽状结构；驱动盘包括限位盘、转动盘、驱动杆和电机；转动盘和限位盘同轴固定连接且转动设置在工作台上，限位盘处于转动盘的上侧，限位盘的直径小于转动盘的直径，限位盘上开设有扇形的凹槽结构，限位凹槽与限位盘的弧度、直径对应，凹槽结构与被动盘的弧度、直径对应；驱动杆，固定连接在转动盘上并与凹槽结构位置对应；电机安装在工作台上，并通过传动件与驱动盘连接；电机通过传动件带动限位盘和转动盘转动，驱动杆随着限位盘和转动盘转动，驱动杆嵌入到内嵌槽的内部，驱动从动盘和工作盘转动；驱动杆滑出内嵌槽，此时限位盘嵌入到限位凹槽的内部对工作盘位置进行限定。

优选的：所述驱动盘上固定连接有拨料杆，拨料杆随着驱动盘转动，将下料工位上的轴承拨掉，从而实现了自动下料，避免了人工下料，以此提高了作业效率，减小了工作量。拨料杆的径向方向处于背离凹槽结构，保证了工作盘停止转动时进行下料。

优选的：所述工作盘上固定设置有下料件，下料件位置与放置槽位置一一对应，下料件包括升降块、螺杆、内螺管、从动齿轮和连接架，连接架固定连接在工作台上，并处于工作盘的下侧，内螺管与从动齿轮同轴固定连接，内螺管转动嵌套在连接架上，升降块可升降的嵌套在放置槽的内部，升降块同轴固定连接有螺杆，螺杆配合嵌套在内螺管的内部；限位盘上表面固定设置有内齿条和外齿条，内齿条和外齿条处于驱动杆经线的两侧，限位盘嵌入到限位凹槽的内部时，外齿条与从动齿轮啮合并带动从动齿轮转动，使升降块抬升将轴承顶出放置槽；内齿条与从动齿轮啮合并带动从动齿轮反向转动使升降块下降。

优选的：所述放置槽包括上部槽和下部槽，下部槽和升降块均是多棱柱结构。

优选的：所述伸缩驱动件和按压件之间通过传动结构进行连接，所述的传动结构包括第一齿杆、第二齿杆、第一齿轮和第二齿轮，第二齿杆与伸缩驱动件固定连接，第一齿杆滑动嵌套在支撑架上，第一齿轮和第二齿轮转动连接在支撑架上，并同轴固定连接，第一齿杆与第二齿轮啮合，第二齿杆与第一齿轮啮合，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，测距感应器感应第二齿杆的行程距离。

优选的：所述工作盘上固定设置有支撑条，支撑条为弧形条状结构，并处于放置槽之间。

优选的：所述工作台的底部四角设置有支撑腿，支撑腿的底部固定连接有垫板。

本发明还提供一种双列角接触球轴承轴向游隙测量方法，应用于上述所述双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，所述双列角接触球轴承轴向游隙测量方法包括如下步骤：

S1、进料桶内部的轴承进入到进料工位的放置槽内部；

S2、转动驱动件驱动工作盘间歇转动，轴承进入到检测工位；

S3、伸缩驱动件驱动按压件下降并对轴承进行按压；

S4、获取压力感应器感应的压力F和测距感应器感应的行程距离L；

S5、判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则执行S6；

S6、发送第一报警信号；

S7、判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则执行S8；

S8、发送第二报警信号。

本发明的技术效果和优点：通过轴向游隙距离、游隙与挤压力比值进行表征，表征能力强，可以更好的对轴承轴向游隙分析。通过进料桶完成自动进料，拨料杆和下料件配合进行卸料，实现了自动上料和下料，避免了人工操作，以此提高了作业效率，减小了工作量。通过一个电机完成间歇转动驱动、下料，使装置结构简单化，并实现了顺序联动作业。

附图说明

图1为本发明提出的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置的立体结构示意图。

图2为本发明提出的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置的俯视结构示意图。

图3为图2中A截面的局部剖视结构示意图。

图4为本发明提出的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置中驱动盘的立体结构示意图。

图5为本发明提出的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置中工作盘的仰视结构示意图。

图6为图3中a的局部放大结构示意图。

图7为本发明提出的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量方法的流程框图。

附图标记说明：工作台1，支撑架2，伸缩驱动件3，第一齿杆4，第二齿杆5，测距感应器6，第一齿轮7，第二齿轮8，按压件9，轴承10，工作盘11，放置槽12，支撑条13，拨料杆14，内齿条15，限位盘16，转动盘17，驱动杆18，电机19，外齿条20，进料桶21，被动盘22，内嵌槽23，限位凹槽24，下部槽25，上部槽26，连接架27，从动齿轮28，内螺管29，螺杆30，升降块31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

参考图1～图3，在本实施例中提出了一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，用于对双列角接触球轴承进行轴向游隙进行测量，所述的双列角接触球轴承轴向游隙测量装置包括：工作台1、工作盘11、驱动盘、电机19、压力感应器、测距感应器6和控制器。

工作台1，用于支撑和安装，工作台1可以是水平的板状结构，工作台1的底部四角设置有支撑腿，支撑腿的底部可以固定连接有垫板，支撑腿将工作台1支撑到指定高度。工作台1的四角或者可以设置万向轮，万向轮上设置有用于制动的卡板，从而便于双列角接触球轴承轴向游隙测量装置的移动与固定。

工作盘11，转动连接在工作台1上，工作盘11上周向均匀的开设有若干放置槽12，放置槽12用于轴承10的放置。工作盘11的对应位置设置为进料工位、测试工位和下料工位。

转动驱动件，用于驱动工作盘11间歇转动，并保证工作盘11间歇停止时间，保证轴承10充足检测时间。转动驱动件可以包括从动盘、驱动盘和电机19，从动盘，与工作盘11同轴固定连接，驱动盘，转动安装在工作台1上，用于与从动盘间歇啮合进行传动，从而使工作盘11间歇转动。参考图5，从动盘可以包括被动盘22、内嵌槽23和限位凹槽24，被动盘22与工作盘11同轴固定连接并处于工作盘11的下方，避免了被动盘22的操作干扰。内嵌槽23和限位凹槽24交替且均匀的开设在被动盘22上，限位凹槽24和内嵌槽23的数量与放置槽12的数量对应，内嵌槽23为径向开设的条形槽状结构，限位凹槽24为径向开设的扇形槽状结构。参考图4，驱动盘可以包括：限位盘16、转动盘17、驱动杆18和电机19；转动盘17和限位盘16同轴固定连接且转动设置在工作台1上，限位盘16处于转动盘17的上侧，限位盘16的直径小于转动盘17的直径，限位盘16上开设有扇形的凹槽结构，限位凹槽24与限位盘16的弧度、直径对应，凹槽结构与被动盘22的弧度、直径对应；驱动杆18，固定连接在转动盘17上并与凹槽结构位置对应。电机19安装在工作台1上，并通过传动件与驱动盘连接，电机19通过传动件带动限位盘16和转动盘17转动，驱动杆18随着限位盘16和转动盘17转动，驱动杆18嵌入到内嵌槽23的内部，从而驱动从动盘和工作盘11转动，驱动杆18滑出内嵌槽23，此时限位盘16嵌入到限位凹槽24的内部对工作盘11位置进行限定，确保对应的放置槽12进入检测工位，提高了定位的精确性。当然，转动驱动件还可以是完全齿轮和不完全齿轮组合，不完全齿轮转动安装在工作台1上，完全齿轮与工作盘11同轴固定连接，不完全齿轮与电机19连接，电机19驱动不完全齿轮转动，并与完全齿轮间歇啮合，从而实现了工作盘11的间歇转动。传动件可以是齿轮组合结构或者皮带轮组合结构，从而在此不做赘述。驱动盘安装在下料工位，驱动盘上固定连接有拨料杆14，拨料杆14随着驱动盘转动，将下料工位上的轴承10拨掉，从而实现了自动下料，避免了人工下料，以此提高了作业效率，减小了工作量。拨料杆14的径向方向处于背离凹槽结构，保证了工作盘11停止转动时进行下料。

参考图5、图6，工作盘11上固定设置有下料件，下料件位置与放置槽12位置一一对应，下料件包括升降块31、螺杆30、内螺管29、从动齿轮28和连接架27，连接架27固定连接在工作台1上，并处于工作盘11的下侧，内螺管29与从动齿轮28同轴固定连接，内螺管29转动嵌套在连接架27上，升降块31可升降的嵌套在放置槽12的内部，升降块31同轴固定连接有螺杆30，螺杆30配合嵌套在内螺管29的内部。参考图4，限位盘16上表面固定设置有内齿条15和外齿条20，内齿条15和外齿条20处于驱动杆18经线的两侧，限位盘16嵌入到限位凹槽24的内部时，外齿条20与从动齿轮28啮合并带动从动齿轮28转动，使升降块31抬升，将轴承10顶出放置槽12，拨料杆14转动将轴承10拨出放置槽12。内齿条15与从动齿轮28啮合并带动从动齿轮28反向转动使升降块31下降。放置槽12可以包括上部槽26和下部槽25，下部槽25和升降块31均可以是多棱柱结构，从而限制了升降块31在下部槽25的内部转动，以此保证升降块31升降。上部槽26和下部槽25形成阶梯结构，确保放置槽12对轴承10的外围进行支撑。当然还可以通过导向凹槽与导向凸出配合进行导向，具体在此不做赘述。

进料桶21，固定安装在工作台1上，并处于进料工位，进料桶21的内部用于放置待检测的轴承10，进料桶21处于进料工位的放置槽12上方，进料桶21内部的轴承10在重力的作用下进入到放置槽12的内部，从而完成了自动进料。工作盘11上固定设置有支撑条13，支撑条13为弧形条状结构，并处于放置槽12之间，当工作盘11转动时，支撑条13对进料桶21内部的轴承10进行支撑，从而避免了轴承10与工作盘11上表面接触。

支撑架2，固定安装在工作台1上，按压件9可升降连接在支撑架2上，用于对检测工位上的轴承10内圈进行按压，通过按压件9和放置槽12配合，从而使轴承10形成上下的力，从而检测轴向游隙。伸缩驱动件3，安装在支撑架2上并与按压件9连接，用于驱动按压件9升降。伸缩驱动件3可以是液压杆、气动杆、电动伸缩杆等，具体在此不做赘述。

压力感应器，安装在按压件9上，用于感应按压件9的压力F。

测距感应器6，安装在支撑架2上，用于感应按压件9的行程距离L。伸缩驱动件3和按压件9之间还可以通过传动结构进行连接，所述的传动结构包括第一齿杆4、第二齿杆5、第一齿轮7和第二齿轮8，第二齿杆5与伸缩驱动件3固定连接，第一齿杆4滑动嵌套在支撑架2上，第一齿轮7和第二齿轮8转动连接在支撑架2上，并同轴固定连接，第一齿杆4与第二齿轮8啮合，第二齿杆5与第一齿轮7啮合，第一齿轮7的直径大于第二齿轮8的直径，测距感应器6可以感应第二齿杆5的行程距离l，通过第一齿轮7和第二齿轮8进行传动，可以扩大感应距离，缩小了误差影响，提高了检测精确程度。l与L与第一齿轮7和第二齿轮8直径平方有关，具体在此不做赘述。

控制器，与电机19、伸缩驱动件3、压力感应器、测距感应器6电连接。控制器控制转动驱动件驱动工作盘11间歇转动，进料桶21内部的轴承10进入到进料工位的放置槽12内部，放置槽12转动进入到检测工位，伸缩驱动件3驱动按压件9下降并对轴承10进行按压。控制器获取压力感应器感应的压力F和测距感应器6感应的行程距离L，行程距离L可以是从压力感应器感应到压力时为起始计算点，从起始计算点开始对行程进行感应。判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则控制器发出第一报警信号。判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则控制器发出第二报警信号，其中，G为轴承的内圈中重量。

实施例2

参考图7，在本实施例中提出了一种双列角接触球轴承轴向游隙测量方法，包括如下步骤：

S1、进料桶21内部的轴承10进入到进料工位的放置槽12内部。

S2、转动驱动件驱动工作盘11间歇转动，轴承10进入到检测工位。

S3、伸缩驱动件3驱动按压件9下降并对轴承10进行按压。

S4、获取压力感应器感应的压力F和测距感应器6感应的行程距离L。

S5、判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则执行S6。

S6、发送第一报警信号。

S7、判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则执行S8。

S8、发送第二报警信号。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (10)

1.一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述的双列角接触球轴承轴向游隙测量装置包括：

工作台；

工作盘，转动连接在工作台上，工作盘上周向均匀的开设有若干放置槽，放置槽用于轴承的放置，工作盘的对应位置设置为进料工位、测试工位和下料工位；

转动驱动件，其用于驱动工作盘间歇转动；

进料桶，固定安装在工作台上，并处于进料工位，进料桶用于放置待检测的轴承，进料桶处于进料工位的放置槽上方，进料桶内部的轴承在重力的作用下进入到放置槽的内部；

支撑架，固定安装在工作台上，按压件可升降连接在支撑架上，用于对检测工位上的轴承内圈进行按压；

伸缩驱动件，安装在支撑架上并与按压件连接，用于驱动按压件升降；

压力感应器，安装在按压件上，其用于感应按压件的压力F；

测距感应器，安装在支撑架上，其用于感应按压件的行程距离L；

控制器，其用于控制转动驱动件驱动工作盘间歇转动，进料桶内部的轴承进入到进料工位的放置槽内部，工作盘转动使放置槽进入到检测工位，伸缩驱动件驱动按压件下降并对轴承进行按压；控制器获取压力感应器感应的压力F和测距感应器感应的行程距离L，判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则控制器发出第一报警信号；判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则控制器发出第二报警信号，其中，G为轴承内圈中重量。

2.根据权利要求1所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述转动驱动件包括从动盘、驱动盘和电机，从动盘，与工作盘同轴固定连接；驱动盘，转动安装在工作台上，其用于与从动盘间歇啮合进行传动，使工作盘间歇转动。

3.根据权利要求2所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述从动盘包括被动盘、内嵌槽和限位凹槽，被动盘与工作盘同轴固定连接并处于工作盘的下方；内嵌槽和限位凹槽交替且均匀的开设在被动盘上，限位凹槽和内嵌槽的数量与放置槽的数量对应，内嵌槽为径向开设的条形槽状结构，限位凹槽为径向开设的扇形槽状结构；驱动盘包括限位盘、转动盘、驱动杆和电机；转动盘和限位盘同轴固定连接且转动设置在工作台上，限位盘处于转动盘的上侧，限位盘的直径小于转动盘的直径，限位盘上开设有扇形的凹槽结构，限位凹槽与限位盘的弧度、直径对应，凹槽结构与被动盘的弧度、直径对应；驱动杆，固定连接在转动盘上并与凹槽结构位置对应；电机安装在工作台上，并通过传动件与驱动盘连接；电机通过传动件带动限位盘和转动盘转动，驱动杆随着限位盘和转动盘转动，驱动杆嵌入到内嵌槽的内部，驱动从动盘和工作盘转动；驱动杆滑出内嵌槽，此时限位盘嵌入到限位凹槽的内部对工作盘位置进行限定。

4.根据权利要求3所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述驱动盘上固定连接有拨料杆，拨料杆随着驱动盘转动，将下料工位上的轴承拨掉。

5.根据权利要求4所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述工作盘上固定设置有下料件，下料件位置与放置槽位置一一对应，下料件包括升降块、螺杆、内螺管、从动齿轮和连接架，连接架固定连接在工作台上，并处于工作盘的下侧，内螺管与从动齿轮同轴固定连接，内螺管转动嵌套在连接架上，升降块可升降的嵌套在放置槽的内部，升降块同轴固定连接有螺杆，螺杆配合嵌套在内螺管的内部；限位盘上表面固定设置有内齿条和外齿条，内齿条和外齿条处于驱动杆经线的两侧，限位盘嵌入到限位凹槽的内部时，外齿条与从动齿轮啮合并带动从动齿轮转动，使升降块抬升将轴承顶出放置槽；内齿条与从动齿轮啮合并带动从动齿轮反向转动使升降块下降。

6.根据权利要求5所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述放置槽包括上部槽和下部槽，下部槽和升降块均是多棱柱结构。

7.根据权利要求1所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述伸缩驱动件和按压件之间通过传动结构进行连接，所述的传动结构包括第一齿杆、第二齿杆、第一齿轮和第二齿轮，第二齿杆与伸缩驱动件固定连接，第一齿杆滑动嵌套在支撑架上，第一齿轮和第二齿轮转动连接在支撑架上，并同轴固定连接，第一齿杆与第二齿轮啮合，第二齿杆与第一齿轮啮合，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径，测距感应器感应第二齿杆的行程距离。

8.根据权利要求1所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述工作盘上固定设置有支撑条，支撑条为弧形条状结构，并处于放置槽之间。

9.根据权利要求1所述的一种双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，其特征在于，所述工作台的底部四角设置有支撑腿，支撑腿的底部固定连接有垫板。

10.一种双列角接触球轴承轴向游隙测量方法，应用于权利要求1-9任一项所述双列角接触球轴承轴向游隙测量装置，所述双列角接触球轴承轴向游隙测量方法包括如下步骤：

S1、进料桶内部的轴承进入到进料工位的放置槽内部；

S2、转动驱动件驱动工作盘间歇转动，轴承进入到检测工位；

S3、伸缩驱动件驱动按压件下降并对轴承进行按压；

S4、获取压力感应器感应的压力F和测距感应器感应的行程距离L；

S5、判断行程距离L是否大于一个预设的L_标，如果是，则执行S6；

S6、发送第一报警信号；

S7、判断L/(F-G)是否大于一个预设的θ_标，如果是，则执行S8；

S8、发送第二报警信号。

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