CN115200454B - 一种轴承内环间隙检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轴承内环间隙检测装置及方法，属于机械加工技术领域。本发明是一款专门的轴承内圈检测装置，能够精确快速的测量采用六点定位法安装后的球轴承内圈的轴向间隙，避免采用需要更多人工辅助的方式或者更为复杂的压力机进行检测，且测量精度高，测量效率好。本发明结构相对简单，制作和维护成本低，便于操作，特别适用于批量检测任务。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，涉及一种轴承内环间隙检测装置及方法。
背景技术
轴承是机械加工与装配技术领域中一种十分重要的产品，其装配精度对其功能的发挥具有十分重要的作用。其中，轴承的轴向间隙是球面轴承安装过程中十分重要的参数，该间隙的大小直接影响轴承发挥作用时，其功能是否稳定。本发明所针对的是一种支架产品上的球面轴承的安装检测，支架呈T形，支架上安装有球面轴承内圈，该轴承内圈放入支架后，轴承的两侧通过打六个冲点的方式，对球轴承进行周向挤压，进而将内圈轴承固定在外圈上，然后将支架上的六个冲点的位置重新以补漆的形式将漆层修补完好，即六点定位法。如图1(a)、图1(b)和图1(c)所示，支架侧壁下半段内侧表面为C表面，轴承内圈上表面为B表面，轴承内圈下表面为A表面。根据标准，该支架的轴承内圈安装后，需要检测内圈的轴向间隙，即轴承内圈在固定在外圈内后，将在49N力的作用下，检查轴承内圈在沿着轴向方向的窜动量不大于0.1mm，对于该间隙的测量，目前并没有简单有效且精度较高的测量手段。本发明提供了一种轴承内环间隙检测装置及方法，旨在能够快速、方便、准确的测量轴承内圈的轴向间隙。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种轴承内环间隙检测装置及方法，是一款专门的轴承内圈检测装置，能够精确的测量采用六点定位法安装后的球轴承内圈的轴向间隙问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种轴承内环间隙检测装置，所述装置包括底座1、侧壁2、支柱3、横杆4、紧固螺栓5、千分表6、紧固销7、加强筋8、支臂9、拉杆10、砝码11、压板12、套筒13、弹簧14、卡板15、压紧螺栓16和沉头螺钉17。
所述的底座1为矩形结构，作为所有零部件的安装与制成平台；所述的侧壁2为矩形结构，其底端与底座1固定连接，其顶端设置有螺纹孔；所述的支柱3为圆柱形结构，作为安装千分表6的支撑部件，支柱3下端通过螺纹配合的方式与侧壁2顶端的螺纹孔相连接。
所述的横杆4为杆状部件，一端设有通孔套在支柱3上，通过在支柱3上的上下移动，改变支撑高度；所述的紧固螺栓5通过螺纹配合的方式穿过横杆4设有通孔一端的侧壁，并顶在支柱3上，用于横杆4调整高度后，将横杆4紧固到恰当位置；所述的横杆4另外一端设U形孔，千分表6可拆卸的连接在横杆4的U形孔内，并通过紧固销7紧固。
所述的支臂9位于横杆4下方，固定连接在侧壁2上方，其上端设有垂直于侧壁2的凹槽9-1，凹槽9-1内设有阶梯孔，阶梯孔包括上阶梯孔9-2和下阶梯孔9-3，围绕阶梯孔设有螺纹孔9-4，用于固定卡板15，凹槽外侧的支臂9上设有螺纹孔9-5，支臂9上沿设置有倒角9-6，用于避免在安装时，待测支架倒角部分的干涉而影响装配。
所述的加强筋8固定安装在支臂9下表面与侧壁2的拐角处，用于保证在测量过程中支臂9具有足够刚度，避免变形引起测量误差。
所述的套筒13为带有上沿的管状结构，弹簧14套在套筒13外且其长度大于套筒13，弹簧14的上端顶在套筒13的上沿上，将装有弹簧14的套筒13从上方放入上阶梯孔9-2内，弹簧14的下端顶在上阶梯孔9-2的底面，安装后，套筒13的上端面顶在待测支架的轴承内圈A表面上，其下端面不与上阶梯孔9-2的底面接触。
所述的卡板15通过沉头螺钉17紧固在支臂9的凹槽9-1内，其中间设置有与支臂9阶梯孔同轴的中间通孔，中间通孔的直径略大于轴承内圈的端面直径，且小于套筒13上沿的外径，保证轴承内圈能够穿过卡板15的中间通孔，同时将套筒13限位在支臂9的阶梯孔内，防止在弹簧14的作用下，套筒13被顶出；所述的卡板15上表面按待测支架下端面型面设置，保证二者紧密贴合。
所述的拉杆10为两端均设有端头的阶梯杆，阶梯杆的小径段从上方穿过装有套筒13的支臂9上的阶梯孔，使其上端头与待测支架上轴承内圈的B表面贴合，阶梯杆的大径段与套筒13内壁精密配合且阶梯杆的大径段底面不与上阶梯孔9-2的底面接触，保证拉杆10的运动方向与轴承内圈的轴向方向重合，保证测量精度，安装后，拉杆10上端面与千分表6指针接触；所述的拉杆10的小径段从支臂9的阶梯孔下方穿出，用于挂砝码11。
所述的砝码11为一侧开口结构，开口的尺寸略大于拉杆10的小径段外径，但小于拉杆10下端头的直径，保证砝码11能够从侧面穿过拉杆10并卡在拉杆10下端头上，其中，砝码的重量为49N。
所述的压板12一端开U形开口，用于将待测支架压紧在支臂9上，其U形开口能够躲避待测支架的待测部分，且其底面按待测支架上端面型面设置，保证压板12与待测支架上端面贴合，压板12的U形开口旁设通孔，压紧螺栓16穿过该通孔拧入支臂9上的螺纹孔9-5内，将压板12紧固。
进一步的，所述的底座1和侧壁2为金属材料制成。
一种轴承内环间隙检测方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，将装置装配后，将待测支架安装在支臂9上，此时，待测支架的下端面与卡板15的上表面贴合，同时待测支架C表面贴合在支臂9的侧壁上，此时，轴承内圈的孔与套筒13的内孔同轴。
步骤2，将压板12的U形开口一侧压在待测支架上，使得轴承内圈通过U形开口并高出压板12的上表面，拧紧压紧螺栓16，通过压板12将待测支架压紧在卡板15上，此时，轴承内圈能够通过卡板15的中间通孔，轴承内圈的A表面压到套筒13的上端面上，并将套筒13沿着垂直方向压缩弹簧14，此时，轴承内圈会受到一定弹簧弹力作用，向上运动一定间隙，消除由于重力作用导致的轴承内圈的下移，此时，轴承内圈处于上极限位置。
步骤3，将拉杆10穿过轴承内圈、套筒13的内孔以及支臂9的阶梯孔，使得拉杆10上端头贴合在轴承内圈的B表面。
步骤4，通过横杆4和紧固螺栓5调整千分表6的高度，使得千分表6的指针与拉杆10的上端面贴合，并将千分表6归零。
步骤5，将砝码11安装在拉杆10的下端,砝码11产生的重力就是轴承内圈受到的拉力49N，其中，弹簧14的弹力小，可忽略，砝码11通过拉杆10向下拉动轴承内圈，导致轴承内圈相对于外圈下移，下移量即为轴承的轴向间隙，通过读取千分表获得轴向间隙。
本发明的有益效果：
1、本发明可以准确快速的测量轴承的轴向间隙，避免采用更多的人工辅助的方式或者更为复杂的压力机进行检测，且测量精度高，测量效率高。
2、本发明的结构相对简单，制作和维护成本低，便于操作，特别适用于批量检测任务。
附图说明
图1(a)为待测支架结构示意图。图中，C表面为侧壁下半段内侧表面，B表面为轴承内圈上表面，A表面为轴承内圈下表面。
图1(b)为待测支架左视图。
图1(c)为待测支架俯视图。
图2为本发明提供装置的正视图。
图3为本发明提供装置的左视图。
图4为本发明提供装置的A-A剖视图。
图5为本发明提供装置的局部放大图。
图6为安装待测支架后的轴侧视图。
图7为隐藏待测支架后的轴侧视图。
图8为拉杆结构示意图。
图9为套筒结构示意图。
图10为支臂结构示意图。
图中：1底座；2侧壁；3支柱；4横杆；5紧固螺栓；6千分表；7紧固销；8加强筋；9支臂；10拉杆；11砝码；12压板；13套筒；14弹簧；15卡板；16压紧螺栓；17沉头螺钉；9-1凹槽；9-2上阶梯孔；9-3下阶梯孔；9-4螺纹孔；9-5螺纹孔；9-6倒角。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明。
实施例
如图2至图7所示，一种轴承内环间隙检测装置，所述装置包括底座1、侧壁2、支柱3、横杆4、紧固螺栓5、千分表6、紧固销7、加强筋8、支臂9、拉杆10、砝码11、压板12、套筒13、弹簧14、卡板15、压紧螺栓16、沉头螺钉17。
所述的底座1为矩形结构，由金属材料制成，作为所有零部件的安装与制成平台；所述的侧壁2为矩形结构，由金属材料制成，其底端与底座1通过焊接固定连接，其顶端设置有螺纹孔；所述的支柱3为圆柱形结构，作为安装千分表6的支撑部件，支柱3下端通过螺纹配合的方式与侧壁2顶端的螺纹孔相连接。
所述的横杆4为杆状部件，一端设有通孔套在支柱3上，通过在支柱3上的上下移动，改变支撑高度，紧固螺栓5通过螺纹配合的方式穿过横杆4设有通孔一端的侧壁，并顶在支柱3上，用于横杆4调整高度后，将横杆4紧固到恰当位置；所述的横杆4另外一端设U形孔，千分表6可拆卸的连接在横杆4的U形孔内，并通过紧固销7紧固。
如图10所示，所述的支臂9位于横杆4下方，固定连接在侧壁2上方，其上端设有垂直于侧壁2的凹槽9-1，凹槽9-1内设有阶梯孔，阶梯孔包括上阶梯孔9-2和下阶梯孔9-3，围绕阶梯孔设有螺纹孔9-4，用于固定卡板15，凹槽外侧的支臂9上设有螺纹孔9-5，支臂9上沿设置有倒角9-6，用于避免在安装时，待测支架倒角部分的干涉而影响装配。
所述的加强筋8固定安装在支臂9下表面与侧壁2的拐角处，用于保证在测量过程中支臂9具有足够刚度，避免变形引起测量误差。
如图9所示，所述的套筒13为带有上沿的管状结构，弹簧14套在套筒13外且其长度大于套筒13，弹簧14的上端顶在套筒13的上沿上，将装有弹簧14的套筒13从上方放入上阶梯孔9-2内，弹簧14的下端顶在上阶梯孔9-2的底面，安装后，套筒13的上端面顶在待测支架的轴承内圈A表面上，其下端面不与上阶梯孔9-2的底面接触。
所述的卡板15通过沉头螺钉17紧固在支臂9的凹槽9-1内，其中间设置有与支臂9阶梯孔同轴的中间通孔，通孔的直径略大于轴承内圈的端面直径，且小于套筒13上沿的外径，保证轴承内圈能够穿过卡板5的中间通孔，同时将套筒13限位在支臂9的阶梯孔内，防止在弹簧14的作用下，套筒13被顶出；所述的卡板15上表面按待测支架下端面型面设置，保证二者紧密贴合。
如图8所示，所述的拉杆10为两端均设有端头的阶梯杆，阶梯杆的小径段从上方穿过装有套筒13的支臂9上的阶梯孔，使其上端头与待测支架上轴承内圈的B表面贴合阶梯杆的大径段与套筒13内壁精密配合且阶梯杆的大径段底面不与上阶梯孔9-2的底面接触，保证拉杆10的运动方向与轴承内圈的轴向方向重合，保证测量精度，安装后，拉杆10上端面与千分表6指针接触；所述的拉杆10的小径段从支臂9的阶梯孔下方穿出，用于挂砝码11。
所述的砝码11为一侧开口结构，开口的尺寸略大于拉杆10的小径段外径，但小于拉杆10下端头的直径，保证砝码11能够从侧面穿过拉杆10并卡在拉杆10下端头上，其中，砝码的重量为49N。
所述的压板12一端开U形开口，用于将待测支架压紧在支臂9上，其U形开口能够躲避待测支架的待测部分，且其底面按待测支架上端面型面设置，保证压板12与待测支架上端面贴合，压板12的U形开口旁设通孔，压紧螺栓16穿过该通孔拧入支臂9上的螺纹孔9-5内，将压板12紧固。
一种轴承内环间隙检测方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，将装置装配后，将待测支架安装在支臂9上，此时，待测支架的下端面与卡板15的上表面贴合，同时待测支架C表面贴合在支臂9的侧壁上，此时，轴承内圈的孔与套筒13的内孔同轴。
步骤2，将压板12的U形开口一侧压在待测支架上，使得轴承内圈通过U形开口并高出压板12的上表面，拧紧压紧螺栓16，通过压板12将待测支架压紧在卡板15上，此时，轴承内圈能够通过卡板15的中间通孔，轴承内圈的A表面压到套筒13的上端面上，并将套筒13沿着垂直方向压缩弹簧14，此时，轴承内圈会受到一定弹簧弹力作用，向上运动一定间隙，消除由于重力作用导致的轴承内圈的下移，此时，轴承内圈处于上极限位置。
步骤3，将拉杆10穿过轴承内圈、套筒13的内孔以及支臂9的阶梯孔，使得拉杆10上端头贴合在轴承内圈的B表面。
步骤4，通过横杆4和紧固螺栓5调整千分表6的高度，使得千分表6的指针与拉杆10的上端面贴合，并将千分表6归零。
步骤5，将砝码11安装在拉杆10的下端,砝码11产生的重力就是轴承内圈受到的拉力49N，其中，弹簧14的弹力小，可忽略，砝码11通过拉杆10向下拉动轴承内圈，导致轴承内圈相对于外圈下移，下移量即为轴承的轴向间隙，通过读取千分表获得轴向间隙。
以上所述实施例仅表达本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种轴承内环间隙检测装置，其特征在于，所述装置包括底座（1）、侧壁（2）、支柱（3）、横杆（4）、紧固螺栓（5）、千分表（6）、紧固销（7）、加强筋（8）、支臂（9）、拉杆（10）、砝码（11）、压板（12）、套筒（13）、弹簧（14）、卡板（15）、压紧螺栓（16）和沉头螺钉（17）；
所述的底座（1）为矩形结构，作为所有零部件的安装与制成平台；所述的侧壁（2）为矩形结构，其底端与底座（1）固定连接，其顶端设置有螺纹孔；所述的支柱（3）为圆柱形结构，作为安装千分表（6）的支撑部件，支柱（3）下端通过螺纹配合的方式与侧壁（2）顶端的螺纹孔相连接；
所述的横杆（4）为杆状部件，一端设有通孔套在支柱（3）上，通过在支柱（3）上的上下移动，改变支撑高度；所述的紧固螺栓（5）通过螺纹配合的方式穿过横杆（4）设有通孔一端的侧壁，并顶在支柱（3）上，用于横杆（4）调整高度后，将横杆（4）紧固到恰当位置；所述的横杆（4）另外一端设U形孔，千分表（6）可拆卸的连接在横杆（4）的U形孔内，并通过紧固销（7）紧固；
所述的支臂（9）位于横杆（4）下方，固定连接在侧壁（2）上方，其上端设有垂直于侧壁（2）的凹槽（9-1），凹槽（9-1）内设有阶梯孔，阶梯孔包括上阶梯孔（9-2）和下阶梯孔（9-3），围绕阶梯孔设有螺纹孔（9-4），用于固定卡板（15），凹槽外侧的支臂（9）上设有螺纹孔（9-5），支臂（9）上沿设置有倒角（9-6），用于避免在安装时，待测支架倒角部分的干涉而影响装配；
所述的加强筋（8）固定安装在支臂（9）下表面与侧壁（2）的拐角处，用于保证在测量过程中支臂（9）具有足够刚度，避免变形引起测量误差；
所述的套筒（13）为带有上沿的管状结构，弹簧（14）套在套筒（13）外且其长度大于套筒（13），弹簧（14）的上端顶在套筒（13）的上沿上，将装有弹簧（14）的套筒（13）从上方放入上阶梯孔（9-2）内，弹簧（14）的下端顶在上阶梯孔（9-2）的底面，安装后，套筒（13）的上端面顶在待测支架的轴承内圈A表面上，其下端面不与上阶梯孔（9-2）的底面接触；
所述的卡板（15）通过沉头螺钉（17）紧固在支臂（9）的凹槽（9-1）内，其中间设置有与支臂（9）阶梯孔同轴的中间通孔，中间通孔的直径略大于轴承内圈的端面直径，且小于套筒（13）上沿的外径，保证轴承内圈能够穿过卡板（15）的中间通孔，同时将套筒（13）限位在支臂（9）的阶梯孔内，防止在弹簧（14）的作用下，套筒（13）被顶出；所述的卡板（15）上表面按待测支架下端面型面设置，保证二者紧密贴合；
所述的拉杆（10）为两端均设有端头的阶梯杆，阶梯杆的小径段从上方穿过装有套筒（13）的支臂（9）上的阶梯孔，使其上端头与待测支架上轴承内圈的B表面贴合，阶梯杆的大径段与套筒（13）内壁精密配合且阶梯杆的大径段底面不与上阶梯孔（9-2）的底面接触，保证拉杆（10）的运动方向与轴承内圈的轴向方向重合，保证测量精度，安装后，拉杆（10）上端面与千分表（6）指针接触；所述的拉杆（10）的小径段从支臂（9）的阶梯孔下方穿出，用于挂砝码（11）；
所述的砝码（11）为一侧开口结构，开口的尺寸略大于拉杆（10）的小径段外径，但小于拉杆（10）下端头的直径，保证砝码（11）能够从侧面穿过拉杆（10）并卡在拉杆（10）下端头上，其中，砝码的重量为49N；
所述的压板（12）一端开U形开口，用于将待测支架压紧在支臂（9）上，其U形开口能够躲避待测支架的待测部分，且其底面按待测支架上端面型面设置，保证压板（12）与待测支架上端面贴合，压板（12）的U形开口旁设通孔，压紧螺栓（16）穿过该通孔拧入支臂（9）上的螺纹孔（9-5）内，将压板（12）紧固。
2.根据权利要求1所述的一种轴承内环间隙检测装置，其特征在于，所述的底座（1）和侧壁（2）为金属材料制成。
3.一种采用权利要求1或2所述的轴承内环间隙检测装置的轴承内环间隙检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1，将装置装配后，将待测支架安装在支臂（9）上，此时，待测支架的下端面与卡板（15）的上表面贴合，同时待测支架C表面贴合在支臂（9）的侧壁上，此时，轴承内圈的孔与套筒（13）的内孔同轴；
步骤2，将压板（12）的U形开口一侧压在待测支架上，使得轴承内圈通过U形开口并高出压板（12）的上表面，拧紧压紧螺栓（16），通过压板（12）将待测支架压紧在卡板（15）上，此时，轴承内圈能够通过卡板（15）的中间通孔，轴承内圈的A表面压到套筒（13）的上端面上，并将套筒（13）沿着垂直方向压缩弹簧（14），此时，轴承内圈会受到一定弹簧弹力作用，向上运动一定间隙，消除由于重力作用导致的轴承内圈的下移，此时，轴承内圈处于上极限位置；
步骤3，将拉杆（10）穿过轴承内圈、套筒（13）的内孔以及支臂（9）的阶梯孔，使得拉杆（10）上端头贴合在轴承内圈的B表面；
步骤4，通过横杆（4）和紧固螺栓（5）调整千分表（6）的高度，使得千分表（6）的指针与拉杆（10）的上端面贴合，并将千分表（6）归零；
步骤5，将砝码（11）安装在拉杆（10）的下端,砝码（11）产生的重力就是轴承内圈受到的拉力49N，其中，弹簧（14）的弹力小，可忽略，砝码（11）通过拉杆（10）向下拉动轴承内圈，导致轴承内圈相对于外圈下移，下移量即为轴承的轴向间隙，通过读取千分表获得轴向间隙。
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| KR19990012431U (ko) * | 1997-09-09 | 1999-04-06 | 이구택 | 베어링 액셜 클리어런스 측정장치 |
| CN201007641Y (zh) * | 2007-01-30 | 2008-01-16 | 南京金城机械有限公司 | 带弹性组件轴承的轴向间隙调整垫圈厚度测量工具 |
| CN110579197A (zh) * | 2018-06-08 | 2019-12-17 | 襄阳汽车轴承股份有限公司 | 一种双列圆锥滚子轴承轴向游隙测量仪 |
| CN113503847A (zh) * | 2021-06-20 | 2021-10-15 | 国营四达机械制造公司 | 一种轴承轴向间隙测量夹具 |
| CN216159794U (zh) * | 2021-09-18 | 2022-04-01 | 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 | 一种大型传动轴系轴承轴向安装游隙测量工具 |
-
2022
- 2022-07-07 CN CN202210853112.6A patent/CN115200454B/zh active Active
Patent Citations (5)
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