CN114088044B - 一种轴承固定后转动角度检查装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种轴承固定后转动角度检查装置，属于机械加工技术领域。该装置包括自定心三爪卡盘、小圆法兰轴承座组件、轴承连杆、从动齿轮、驱动连杆、角度传感器、伺服电机、设备台架、联轴器、扭矩传感器、主动齿轮、大圆法兰轴承座组件和试验件紧固螺母。本发明实现转矩Mkp平稳加载，轴承内圈转动角度测量精确，解决了轴承转动灵活性检查过程中力矩和内圈转动角度检查不精确的难题，检测效率也显著提高。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种轴承固定后转动角度检查装置。
背景技术
安装在飞机操纵系统等部件上的外环开槽型自润滑轴承、关节轴承等，在安装后需按照图1规定的方式进行转动灵活性检查，检查转动灵活性时轴承内圈在力矩Mkp作用下应该旋转某一个转数。
目前，轴承固定后转动灵活性检查只能采用力矩扳手来提供转矩，这种转矩的提供很难平稳均匀，测量的精确度不高。其次，内圈转动角度只能目视检查力臂转过的刻度来确定角度，测量精度不高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种轴承固定后转动角度检查装置，转矩Mkp平稳加载，轴承内圈转动角度测量精确，解决了轴承转动灵活性检查过程中力矩和内圈转动角度检查不精确的难题，检测效率也显著提高。
本发明的技术方案为：
一种轴承固定后转动角度检查装置，包括轴承试验件1、自定心三爪卡盘2、小圆法兰轴承座组件3、轴承连杆4、扭矩传感器支架5、角度传感器支架6、从动齿轮7、驱动连杆8、角度传感器9、伺服电机10、设备台架11、联轴器12、扭矩传感器13、主动齿轮14、大圆法兰轴承座组件15、试验件紧固螺母16和小圆法兰轴承座组件支架17。
所述设备台架11由相互垂直的左支板11-1、右支板11-2，相互平行的上平板11-3、下平板11-4以及底座11-5焊接制成。其中，上平板11-3和下平板11-4上开有孔。
所述轴承试验件1包括壳体1-1、轴承内圈1-2和轴承外圈1-3。其中，轴承内圈1-2嵌套在轴承外圈1-3中并与轴承外圈1-3间隙配合，发生相对转动和摆动；轴承外圈1-3与壳体1-1过盈配合连接。
所述自定心三爪卡盘2通过螺栓固定在设备台架11的上平板11-3上，轴承试验件1装夹在自定心三爪卡盘2中，可以实现自动定心。自定心三爪卡盘2内部空间足够轴承连杆转动所需空间，不会发生干涉。
所述轴承连杆4为长轴，其一端与试验件紧固螺母16紧固轴承试验件，所述试验件紧固螺母16外径大于轴承试验件1中的轴承内圈直径，小于轴承外圈直径。轴承连杆4另一端有键槽，通过联轴器12与扭矩传感器13连接。轴承连杆4中段分别与两个小圆法兰轴承座组件3轴承内孔过渡配合。所述小圆法兰轴承座组件3的法兰端面带有螺纹孔，内部为轴承。
所述驱动连杆8为长轴，两端均开有键槽，通过联轴器分别与伺服电机10和扭矩传感器13连接，其中伺服电机10安装在底座11-5中；驱动连杆8中段开有键槽，通过键与主动齿轮14连接，主动齿轮14下方的驱动连杆8上分别与小圆法兰轴承座组件3和大圆法兰轴承座组件15过渡配合。所述大圆法兰轴承座组件15通过螺栓固定在下平板11-4上，其法兰端面带有螺纹孔，内部为轴承。
所述角度传感器支架6与设备台架11通过螺栓连接；角度传感器支架6有一凸出平板，平板上有孔，通过螺栓与角度传感器9固定连接。
所述从动齿轮7中心有圆孔，并开有键槽，通过键与角度传感器9的轴固定连接。从动齿轮7外圆有齿，与主动齿轮14外圆的齿啮合，从动齿轮7模数与主动齿轮14相同。
所述扭矩传感器支架5与设备台架11通过螺栓连接；扭矩传感器支架5平面有孔，与扭矩传感器13通过螺栓连接。
所述小圆法兰轴承座组件支架17通过螺栓与设备台架11连接；小圆法兰轴承座组件支架17平面有孔，与小圆法兰轴承座组件3通过螺栓连接。
进一步的，所述轴承试验件1、自定心三爪卡盘2、小圆法兰轴承座组件3、轴承连杆4、驱动连杆8、伺服电机10、联轴器12、扭矩传感器13、主动齿轮14、大圆法兰轴承座组件15、试验件紧固螺母16的轴线以及上、下平板开孔的轴线均在同一条直线上；所述从动齿轮7和角度传感器9的轴线在同一条直线上；上述两条直线平行，中心距等于从动齿轮7和主动齿轮14两齿轮节圆直径和的1/2。
本发明的有益效果：本发明与采用力矩扳手来提供转矩，再测量在力矩Mkp作用下转动的角度β相比，具有以下优点：
1.轴承转动灵活性检查过程中力矩和内圈转动角度检查精度显著提高；
2.检测的自动化程度更高；
3.检测效率明显提高。
附图说明
图1为轴承试验件剖视图。
图2为本发明所述装置的整体结构图。
图3为本发明整体结构和工作原理示意图。
图4为设备台架的结构示意图。
图中：1-1壳体；1-2轴承内圈；1-3轴承外圈；1轴承试验件；2自定心三爪卡盘；3小圆法兰轴承座组件；4轴承连杆；5扭矩传感器支架；6角度传感器支架；7从动齿轮；8驱动连杆；9角度传感器；10伺服电机；11设备台架；12联轴器；13扭矩传感器；14主动齿轮；15大圆法兰轴承座组件；16试验件紧固螺母；17小圆法兰轴承座组件支架。
具体实施方式
以下结合实施例和附图进一步解释本发明的具体实施方式，但不用于限定本发明。
一种轴承固定后转动角度检查装置，包括轴承试验件1、自定心三爪卡盘2、小圆法兰轴承座组件3、轴承连杆4、扭矩传感器支架5、角度传感器支架6、从动齿轮7、驱动连杆8、角度传感器9、伺服电机10、设备台架11、联轴器12、扭矩传感器13、主动齿轮14、大圆法兰轴承座组件15、试验件紧固螺母16和小圆法兰轴承座组件支架17。
如图4所示，设备台架11由相互垂直的左支板11-1、右支板11-2，相互平行的上平板11-3、下平板11-4以及底座11-5焊接制成。其中，上平板11-3和下平板11-4上开有孔。
所述轴承试验件1包括壳体1-1、轴承内圈1-2和轴承外圈1-3。其中，轴承内圈1-2嵌套在轴承外圈1-3中并与轴承外圈1-3间隙配合，发生相对转动和摆动；轴承外圈1-3与壳体1-1过盈配合连接。
所述自定心三爪卡盘2通过螺栓固定在设备台架11的上平板11-3上，轴承试验件1装夹在自定心三爪卡盘2中，可以实现自动定心。自定心三爪卡盘2内部空间足够轴承连杆转动所需空间，不会发生干涉。
所述轴承连杆4为长轴，其一端与试验件紧固螺母16连接轴承试验件；所述试验件紧固螺母16外径大于轴承试验件1中的轴承内圈直径，小于轴承外圈直径。轴承连杆4另一端有键槽，通过联轴器12与扭矩传感器13连接。轴承连杆4中段分别与两个小圆法兰轴承座组件3轴承内孔过渡配合。所述小圆法兰轴承座组件3的法兰端面带有螺纹孔，内部为轴承。
所述驱动连杆8为长轴，两端均开有键槽，通过联轴器分别与伺服电机10和扭矩传感器13连接，其中伺服电机10安装在底座11-5中；驱动连杆8中段开有键槽，通过键与主动齿轮14连接，主动齿轮14下方的驱动连杆8上分别与小圆法兰轴承座组件3和大圆法兰轴承座组件15过渡配合。所述大圆法兰轴承座组件15通过螺栓固定在下平板11-4上，其法兰端面带有螺纹孔，内部为轴承。
所述角度传感器支架6与设备台架11通过螺栓连接；角度传感器支架6有一凸出平板，平板上有孔，通过螺栓与角度传感器9固定连接。
所述从动齿轮7中心有圆孔，并开有键槽，通过键与角度传感器9的轴固定连接。从动齿轮7外圆有齿，与主动齿轮14外圆的齿啮合，从动齿轮7模数与主动齿轮14相同。
所述扭矩传感器支架5与设备台架11通过螺栓连接；扭矩传感器支架5平面有孔，与扭矩传感器13通过螺栓连接。
所述小圆法兰轴承座组件支架17通过螺栓与设备台架11连接；小圆法兰轴承座组件支架17平面有孔，与小圆法兰轴承座组件3通过螺栓连接。
上述装置的工作过程如下：
1)将轴承试验件1套入轴承连杆4，试验件固定螺母16紧固后，拧紧自定心三爪卡盘2固定轴承试验件；
2)然后启动伺服电机10带动驱动连杆8转动，带动主动齿轮14转动，进一步带动从动齿轮7转动，进一步角度传感器9转动，角度传感器9测得角度；
由于主动齿轮14与从动尺寸7模数相同，角度传感器9测得角度通过主动齿轮14与从动尺寸7的齿数之比换算出主动齿轮14转动角度；
3)启动伺服电机10带动驱动连杆8转动的同时，进一步通过扭矩传感器13转动，进一步带动轴承连杆4转动，进一步带动轴承试验件1的轴承内圈转动，轴承试验件1的轴承内圈转动角度即为换算出的主动齿轮14转动角度，扭矩传感器13测得力矩即为轴承内圈转动所需转矩Mkp。
综上所述，以上仅为发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种轴承固定后转动角度检查装置，其特征在于，该装置包括轴承试验件（1）、自定心三爪卡盘（2）、小圆法兰轴承座组件（3）、轴承连杆（4）、角度传感器支架（6）、从动齿轮（7）、驱动连杆（8）、角度传感器（9）、伺服电机（10）、设备台架（11）、联轴器（12）、扭矩传感器（13）、主动齿轮（14）、大圆法兰轴承座组件（15）和试验件紧固螺母（16）；
所述设备台架（11）由相互垂直的左支板（11-1）、右支板（11-2），相互平行的上平板（11-3）、下平板（11-4）以及底座（11-5）焊接制成；
所述轴承试验件（1）包括壳体（1-1）、轴承内圈（1-2）和轴承外圈（1-3）；其中，轴承内圈（1-2）嵌套在轴承外圈（1-3）中并与轴承外圈（1-3）间隙配合，发生相对转动和摆动；轴承外圈（1-3）与壳体（1-1）过盈配合连接；
所述自定心三爪卡盘（2）固定在上平板（11-3）上，轴承试验件（1）装夹在自定心三爪卡盘（2）中，实现自动定心；
所述轴承连杆（4）为长轴，其一端与试验件紧固螺母（16）紧固轴承试验件，所述试验件紧固螺母（16）外径大于轴承试验件（1）中的轴承内圈直径，小于轴承外圈直径；轴承连杆（4）另一端通过联轴器（12）与扭矩传感器（13）连接；轴承连杆（4）中段分别与两个小圆法兰轴承座组件（3）轴承内孔过渡配合；
所述驱动连杆（8）为长轴，其两端通过联轴器分别与伺服电机（10）和扭矩传感器（13）连接，其中伺服电机（10）安装在底座（11-5）中；驱动连杆（8）中段与主动齿轮（14）连接，主动齿轮（14）下方的驱动连杆（8）上分别与小圆法兰轴承座组件（3）和大圆法兰轴承座组件（15）过渡配合，所述大圆法兰轴承座组件（15）连接在下平板（11-4）上；
所述角度传感器支架（6）与设备台架（11）连接；角度传感器支架（6）与角度传感器（9）连接；
所述从动齿轮（7）与角度传感器（9）的轴连接；从动齿轮（7）外圆有齿，与主动齿轮（14）外圆的齿啮合；
该装置还包括扭矩传感器支架（5）和小圆法兰轴承座组件支架（17）；所述扭矩传感器支架（5）与设备台架（11）连接，其平面有孔，与扭矩传感器（13）连接；所述小圆法兰轴承座组件支架（17）与设备台架（11）连接，其平面有孔，与小圆法兰轴承座组件（3）连接。
2.根据权利要求1所述的一种轴承固定后转动角度检查装置，其特征在于，所述从动齿轮（7）的模数与主动齿轮（14）相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种轴承固定后转动角度检查装置，其特征在于，所述小圆法兰轴承座组件（3）和大圆法兰轴承座组件（15）的法兰端面带有螺纹孔，内部为轴承。
4.根据权利要求1或2所述的一种轴承固定后转动角度检查装置，其特征在于，所述轴承试验件（1）、自定心三爪卡盘（2）、小圆法兰轴承座组件（3）、轴承连杆（4）、驱动连杆（8）、伺服电机（10）、联轴器（12）、扭矩传感器（13）、主动齿轮（14）、大圆法兰轴承座组件（15）、试验件紧固螺母（16）的轴线以及上、下平板开孔的轴线均在同一条直线上；所述从动齿轮（7）和角度传感器（9）的轴线在同一条直线上；上述两条直线平行，中心距等于从动齿轮（7）和主动齿轮（14）两齿轮节圆直径和的1/2。
5.根据权利要求3所述的一种轴承固定后转动角度检查装置，其特征在于，所述轴承试验件（1）、自定心三爪卡盘（2）、小圆法兰轴承座组件（3）、轴承连杆（4）、驱动连杆（8）、伺服电机（10）、联轴器（12）、扭矩传感器（13）、主动齿轮（14）、大圆法兰轴承座组件（15）、试验件紧固螺母（16）的轴线以及上、下平板开孔的轴线均在同一条直线上；所述从动齿轮（7）和角度传感器（9）的轴线在同一条直线上；上述两条直线平行，中心距等于从动齿轮（7）和主动齿轮（14）两齿轮节圆直径和的1/2。
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