CN118031886A - 一种轴承运行圆度波动检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，具体的是一种轴承运行圆度波动检测装置及检测方法。所述的轴承运行圆度波动检测装置包括：检测架，固定安装在工作基台上，检测架用于支撑和安装。夹持件，安装在工作基台上，夹持件用于对放置的轴承进行夹持，从而对待检测的轴承外圈进行固定。转动检测件安装在检测架上，其用于插入到放置的轴承内圈的内部，并通过转动使轴承的内圈转动。拉力感应器，其用于感应转动检测件的偏转离心力F。控制器，控制器用于控制夹持件进行轴承外圈固定，转动检测件进行检测和通过拉力感应器获得偏转离心力F。通过该方法可以判断出轴承的径向压力承受能力范围内的波动是否合格，评价能力强，且贴合轴承使用环境。

Description

一种轴承运行圆度波动检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种轴承运行圆度波动检测装置及检测方法。

背景技术

轴承是机械工程中的一种重要组件，主要用于支撑、限制转动力矩或运动摩擦。它的主要作用是减少摩擦损失、降低磨损、保护机器零件免受损坏。轴承的种类繁多，根据工作环境、工作原理、材料等因素可分为多种类型。常见的轴承有滚珠轴承、深沟球轴承、圆柱滚子轴承、调心球轴承、角接触球轴承、推力球轴承、滚针轴承等。轴承的主要结构包括内圈、外圈、滚动体、保持架和密封圈。其中，滚动体负责承受和分散径向和轴向负荷；保持架使滚动体在运转过程中保持在预定的轨道上；密封圈则用于防止润滑介质泄漏和污染物侵入。轴承的工作原理主要是靠滚动体的滚动来减小摩擦损失。在滚动过程中，由于内圈与外圈的配合，滚动体会不断地改变运动轨迹，使得其始终处于最佳状态下，从而达到降低摩擦损失的目的。轴承的使用范围广泛，涵盖了各种类型的机器设备，如汽车、摩托车、火车、船舶、飞机、机床、电机、家用电器等。

轴承强度的检测是指对轴承的力学性能进行测试，以评估其承载能力、刚度、耐久性等关键指标，确保其在使用过程中的可靠性和安全性。以下是几种常用的轴承强度检测方法：拉压试验：通过对轴承施加一定的轴向载荷，测量其抵抗破坏的能力。这种方法可以评价轴承抗疲劳和抗拉力的能力。弯曲试验：通过加载到轴承的最大弯曲应力，检查其弯曲变形和疲劳寿命。冲击试验：模拟实际应用中可能出现的冲击载荷，检查轴承的耐冲击性能。作。高温实验：模拟轴承在实际使用过程中可能遇到的高温条件，检查其热稳定性和抗氧化性能。以上这些测试方法都可以从不同的角度来评价轴承的强度，但具体的测试步骤和方法会因轴承的类型和使用环境而有所不同。同时，为了保证测试结果的准确性，还需要选择合适的测试设备和环境。

现有的检测装置多是对轴承的轴向压力进行检测，但是轴承的径向波动也是影响轴承使用的一个评价项目，现有的设备并没有有效的检测方式。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种轴承运行圆度波动检测装置，用于对轴承进行检测，用于检测轴承在运行的情况下其波动情况，所述的轴承运行圆度波动检测装置包括：

工作基台，用于形成支撑平台，所述的工作基台的上表面为水平结构，从而保证轴承在检测的过程其轴线可以垂直于水平面，避免检测过程中轴承本身重力造成检测干扰。所述的工作基台底部四角固定设置支撑腿，支撑腿底部可以固定连接在车间的地面上，支撑腿可以焊接在地面上，也可以在支撑腿底部固定连接在垫片，垫片上开设有安装孔，可以通过安装螺栓穿过安装孔将支撑腿固定在地面上，从而完成工作基台的水平支撑安装。由于工作基台的水平要求较高，还可以将工作基台安装在水平气垫装置上，所述的水平气垫装置为现有技术。

检测架，固定安装在工作基台上，检测架用于支撑和安装，所述的检测架可以是龙门结构或者三叉结构等，具体在此不再一一赘述，其具体的设置可以根据实际产线情况和操作情况进行设置。

夹持件，安装在工作基台上，用于对放置的轴承进行夹持，从而对待检测的轴承外圈进行固定。所述的夹持件至少从轴承的两侧进行夹持，夹持点可以是两个、三个等等，其中以三个为宜，三个夹持点可以分布在轴承的外围，可以是均布设置在轴承的外围并径向分布。

转动检测件，安装在检测架上，用于插入到轴承的内圈内，并通过转动使轴承的内圈转动。所述的转动检测件可以是伸缩转动杆和电机组合结构，电机安装在检测架上。伸缩转动杆竖直的转动连接在检测架上，电机输出轴与伸缩转动杆同轴固定连接。伸缩转动杆下端可以嵌入到轴承的内圈，当轴承进行检测时，将伸缩转动杆下端嵌入并固定到固定好的轴承内圈的内部。

拉力感应器，用于感应转动检测件的偏转离心力F。具体的可以与离心件连接，用于感应离心件受到的压力。当离心件受到离心力时，拉力感应器可以感应到拉力。

控制器，控制器用于通过夹持件对待检测的轴承外圈进行固定；转动检测件嵌入轴承的内圈内并固定；控制转动检测件以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长；通过拉力感应器实时检测获得离心力F，直至检测驱动件的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m；控制转动检测件对轴承内圈释放，夹持件对轴承外圈释放；构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为角速度ω，纵坐标为拉力；并通过转动检测件转动的角速度ω和拉力感应器感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’；计算获得该轴承的波动程度B，判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。

优选的：夹持件具体的可以包括给进驱动件、驱动鱼叉、夹持叉杆。所述的给进驱动件可以是液压杆、电动伸缩杆等，具体在此不做赘述。所述的给进驱动件固定安装在工作基台上，其可以与工作基台的上表面平行设置。驱动鱼叉，滑动设置工作基台上，所述的驱动鱼叉可以是叉状结构。本实施例中的夹持点为三个，那此处的驱动鱼叉就是为三叉结构，所述的驱动鱼叉中间直接滑动嵌入到检测架，且直接固定连接有夹持叉杆，所述的两侧的驱动鱼叉滑动嵌入到检测架，夹持叉杆滑动嵌入在检测架的内部，三个夹持叉杆滑动方向相交于轴承的放置点中心，两侧的驱动鱼叉上设置有齿纹，对应的夹持叉杆上设置有齿纹，夹持叉杆和驱动鱼叉之间通过传动结构进行传动。夹持叉杆的夹持端需要与轴承外表吻合夹持，避免了检测过程中轴承受外力变动。

优选的：所述的传动结构可以是齿轮或者不同直径的齿轮组成的齿轮组，齿轮组可以包括两个齿轮且分别为齿轮A和齿轮B，两个齿轮同轴固定连接且转动连接在检测架的内部，齿轮A、齿轮B分别与驱动鱼叉、夹持叉杆上的齿纹啮合。所述的齿轮A和齿轮B的半径比可以为其中v₁和v₂分别为中间的夹持叉杆和两侧夹持叉杆的滑动速度。在实际的作业中，两侧的夹持叉杆滑动速度需要大于中间夹持叉杆的滑动速度，这样可以快速的进行夹持和放开，给轴承放置的操作提供空间。三个所述的夹持叉杆需要同时对轴承进行夹持和放开，具体实现需要调节夹持叉杆的长短，具体在此不做赘述。

优选的：当工作基台的放置水平不能保证时，放置台下方设置有水平调节件，水平调节件结构多样，其中可以包括：调节螺栓，设置有三个，且螺纹穿过工作基台，调节螺栓上端均布的转动连接在放置台的底部，调节螺栓下端设置有调节柄，调节柄可以是多棱杆等，通过调节螺栓可以调节放置台的水平程度。所述的放置台上表面还可以设置有水平仪，水平仪用于指示放置台的水平度。

优选的：所述的转动检测件还可以包括：检测驱动件，检测驱动件固定安装在检测架上，检测驱动件可以是转动速度可调的电机，检测驱动件的输出轴垂直于放置轴承所在的平面，即工作基台或者放置台上表面。丝杆，与检测驱动件的输出轴同轴固定连接，检测架上固定连接有摩擦套，摩擦套的内部可升降的嵌套有丝杆套，丝杆套和摩擦套之间存在摩擦力，此时丝杆套外表可以设置摩擦层或者轴向的防转动条纹，具体在此不做赘述。丝杆下端螺纹嵌入到丝杆套的内部，丝杆套与摩擦套之间的摩擦力大于丝杆套与丝杆之间的摩擦力。丝杆套的下端设置有膨胀件，丝杆套的外侧壁开设有嵌入槽，嵌入槽的内部设置有离心件，离心件受到离心力时可以滑出嵌入槽。所述的离心件可以是配重块和转动杆结构，转动杆转动连接嵌入槽的内部，当离心件嵌入到嵌入槽的内部时，离心件可以与嵌入槽形成、丝杆套外围吻合的弧面结构。

优选的：所述的丝杆套上端外围可以设置有转动套，当转动套嵌入到摩擦套的内部时，丝杆套可以在摩擦套的内部自由转动。在检测驱动件的驱动下，丝杆随着检测驱动件的输出轴转动，由于丝杆套和摩擦套之间的摩擦力大于丝杆和丝杆套之间的摩擦力。丝杆套不能在摩擦套的内部转动。在丝杆的转动下，丝杆套在摩擦套的内部轴向滑动向下，膨胀件随着丝杆套下降，当膨胀件嵌入到轴承的内圈时，膨胀件不能降低，丝杆可以带动轴承的内圈转动。离心件受到离心力可以在被拉力感应器感应到。当膨胀件嵌入到轴承的内圈时，此时的转动套进入到摩擦套的内部，此时丝杆套不能轴向升降，丝杆套可以随着丝杆转动。当需要对轴承释放时，需要手动拖动丝杆套使转动套与摩擦套脱离。这样可以大大减少丝杆套与摩擦套之间的摩擦力，使检测更加顺畅。所述的膨胀件可以包括弧形片、连接杆、台型杆和支撑杆。所述的弧形片设置有多个，并径向滑动设置在丝杆套的底部，丝杆套和多个弧形片形成的圆柱需要同轴设置。弧形片的数量可以设置三组为宜。弧形片处于丝杆套轴线的外围，弧形片的内部轴向滑动嵌套有台型杆和支撑杆，支撑杆同轴固定连接台型杆的上下两端，支撑杆的上端轴向滑动嵌套在丝杆套的底部，支撑杆处于的下端伸出弧形片，台型杆上端的半径小于下端的半径，台型杆的斜弧面上开设有多个滑动驱动槽，滑动驱动槽的数量与弧形片的数量一致，弧形片的内弧面上固定连接有连接杆，连接杆滑动嵌套在滑动驱动槽的内部。当丝杆套下降时，支撑杆和弧形片插入到轴承的内圈内，此时的支撑杆抵触到放置台或者工作基台的台面上，丝杆套继续下降，支撑杆相对弧形片轴向移动，由于弧形片不能在丝杆套上轴向滑动，连接杆受到台型杆移动推动弧形片向外移动，从而使弧形片径向向外滑动完成膨胀，以此完成轴承的固定支撑。当丝杆套抬升时，支撑杆失去支撑，在重力的作用下，支撑杆下降会驱动弧形片靠拢，从而完成轴承的释放。此结构可以通过轴承在检测过程中进行对应的结构联动配合，实现各个结构与作业过程吻合并实现结构的有机配合，实现了自动膨胀支撑和释放，达到了机械的自动作业。

优选的：所述的放置台上可转动设计有转动凸出，当膨胀件嵌入到轴承的内圈时，支撑杆与转动凸出抵触，当支撑杆随着轴承的内圈转动，转动凸出的设置减少了轴承内圈转动的摩擦力，使轴承的检测更加顺畅和准确。

优选的：所述的最大角速度其中F_m为轴承的设定承受力，可以通过轴承最大承受力确定，具体在此不做赘述。M为离心件的质量，可以通过设备参数获得，L为离心件连接的转动杆或者拉线的长度，θ为离心件的与丝杆套轴线的角度，由于丝杆套的转动速度较大，此处的θ无限接近90°，则可以理解为/>

优选的：所述的波动程度其中F为波动曲线的纵坐标数值，F’为拟合曲线的纵坐标数值，ω’为表征段终点坐标值，在实际的检测过程中一般取值为ω_m，默认为在接近最大的角速度时波动合格，则小于最大角速度均合格，a为表征段长度。

本发明还提出了一种轴承运行圆度波动检测方法，包括如下步骤：

S1、通过夹持件对待检测的轴承外圈进行固定。

S2、转动检测件嵌入轴承的内圈内并固定。

S3、控制转动检测件以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长。

S4、通过拉力感应器实时检测获得离心力F，直至检测驱动件的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m。

S5、控制转动检测件对轴承内圈释放，夹持件对轴承外圈释放。

S6、构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为角速度ω，纵坐标为拉力。

S7、并通过转动检测件转动的角速度ω和拉力感应器感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’。

S8、计算获得该轴承的波动程度其中F为波动曲线的纵坐标数值，F’为拟合曲线的纵坐标数值，ω’为表征段终点坐标值，a为表征段长度。

S9、判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。

本发明的技术效果和优点：本发明可以通过判断出轴承的径向压力承受能力范围内的波动是否合格来评价轴承运行的稳定性，评价能力强。本申请评价仅限于离心力，其他干扰力量较少，不会受到外力干扰，评价更为客观。本申请通过丝杆和丝杆套连接，当轴向重合小时，对离心力干扰小，贴合轴承使用场景。

附图说明

图1为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测装置的立体结构示意图。

图2为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测装置的俯视结构示意图。

图3为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测装置中转动检测件的立体示意图。

图4为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测装置中丝杆套的内部结构示意图。

图5为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测装置中转向传动的结构示意图。

图6为本发明提出的一种轴承运行圆度波动检测方法的检测流程图。

附图标记说明：工作基台1，给进驱动件2，驱动鱼叉3，夹持叉杆4，检测架5，检测驱动件6，转动检测件7，摩擦套8，转动凸出9，控制器10，放置台11，丝杆12，丝杆套13，转动套14，离心件15，拉力感应器16，嵌入槽17，膨胀件18，弧形片20，连接杆21，滑动驱动槽22，台型杆23，支撑杆24，传动结构25。

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2，在本实施例中提出了一种轴承运行圆度波动检测装置，用于对轴承进行检测，用于检测轴承在运行的情况下其波动情况，所述的轴承运行圆度波动检测装置包括：

工作基台1，用于形成支撑平台，所述的工作基台1的上表面为水平结构，从而保证轴承在检测的过程其轴线可以垂直于水平面，避免检测过程中轴承本身重力造成检测干扰。所述的工作基台1的形状可以根据实际使用情况进行设计，可以是带有缺口圆形台面，还可以是矩形等，具体根据安装和使用情况而定。所述的工作基台1底部四角固定设置支撑腿，支撑腿底部可以固定连接在车间的地面上，支撑腿可以焊接在地面上，也可以在支撑腿底部固定连接在垫片，垫片上开设有安装孔，可以通过安装螺栓穿过安装孔将支撑腿固定在地面上，从而完成工作基台1的水平支撑安装。由于工作基台1的水平要求较高，还可以将工作基台1安装在水平气垫装置上，所述的水平气垫装置为现有技术，具体在此不做赘述。

检测架5，固定安装在工作基台1上，用于支撑和安装，所述的检测架5可以是龙门结构或者三叉结构等，具体在此不再一一赘述，其具体的设置可以根据实际产线情况和操作情况进行设置。例如，如果是通过机械手进行轴承的放置，可以将检测架5面向操作的一侧角度设置大一些，此时的检测架5以龙门结构为宜。需要检测架5结构稳定，可以使检测架5与工作基台1多个安装支点，在此不再一一赘述。

夹持件，安装在工作基台1上，用于对放置的轴承进行夹持，从而对待检测的轴承外圈进行固定。所述的夹持件至少从轴承的两侧进行夹持，夹持点可以是两个、三个等等，其中以三个为宜，三个夹持点可以分布在轴承的外围，可以是均布设置在轴承的外围并径向分布。具体的夹持件可以包括给进驱动件2、驱动鱼叉3、夹持叉杆4和放置台11。所述的给进驱动件2可以是液压杆、电动伸缩杆等，具体在此不做赘述。所述的给进驱动件2固定安装在工作基台1上，其可以与工作基台1的上表面平行设置。驱动鱼叉3，滑动设置工作基台1上，所述的驱动鱼叉3可以是叉状结构。本实施例中的夹持点为三个，那此处的驱动鱼叉3就是为三叉结构，所述的驱动鱼叉3中间直接滑动嵌入到检测架5，且直接固定连接有夹持叉杆4，所述的两侧的驱动鱼叉3滑动嵌入到检测架5，夹持叉杆4滑动嵌入在检测架5的内部，三个夹持叉杆4滑动方向相交于轴承的放置点中心，两侧的驱动鱼叉3上设置有齿纹，对应的夹持叉杆4上设置有齿纹，夹持叉杆4和驱动鱼叉3之间通过传动结构25进行传动。参考图5，所述的传动结构25可以是齿轮或者不同直径的齿轮组成的齿轮组，齿轮组可以包括两个齿轮且分别为齿轮A和齿轮B，两个齿轮同轴固定连接且转动连接在检测架5的内部，齿轮A和齿轮B分别与驱动鱼叉3和夹持叉杆4上的齿纹啮合。所述的齿轮A和齿轮B的半径比可以为其中v₁和v₂分别为中间的夹持叉杆4和两侧夹持叉杆4的滑动速度。在实际的作业中，两侧的夹持叉杆4滑动速度v₂需要大于中间夹持叉杆4的滑动速度v₁，这样可以快速的进行夹持和放开，给轴承放置的操作提供空间。三个所述的夹持叉杆4需要同时对轴承进行夹持和放开，具体实现需要调节夹持叉杆4的长短，具体在此不做赘述。夹持叉杆4的夹持端需要与轴承外表吻合夹持，避免了检测过程中轴承受外力变动。当然夹持件还可以是其他结构，具体在此不再一一赘述。所述的工作基台1上可以设置有放置台11，放置台11的设置便于轴承的放置。当工作基台1的放置水平不能保证时，放置台11下方设置有水平调节件，水平调节件结构多样，其中可以包括：调节螺栓，设置有三个，且螺纹穿过工作基台1，调节螺栓上端均布的转动连接在放置台11的底部，调节螺栓下端设置有调节柄，调节柄可以是多棱杆等，通过调节螺栓可以调节放置台11的水平程度，具体在此不做赘述。所述的放置台11上表面还可以设置有水平仪，水平仪用于指示放置台11的水平度，具体结构在此不做赘述。

转动检测件7，安装在检测架5上，用于插入到轴承的内圈内，并通过转动使轴承的内圈转动。所述的转动检测件7可以是伸缩转动杆和电机组合结构，电机安装在检测架5上。伸缩转动杆竖直的转动连接在检测架5上，电机输出轴与伸缩转动杆同轴固定连接。伸缩转动杆下端可以嵌入到轴承的内圈，当轴承进行检测时，将伸缩转动杆下端嵌入并固定到固定好的轴承内圈的内部。参考图3，所述的转动检测件7还可以包括：检测驱动件6，检测驱动件6固定安装在检测架5上，检测驱动件6可以是转动速度可调的电机，检测驱动件6的输出轴垂直于放置轴承所在的平面，即工作基台1或者放置台11上表面，具体在此不做赘述。丝杆12，与检测驱动件6的输出轴同轴固定连接，检测架5上固定连接有摩擦套8，摩擦套8的内部可升降的嵌套有丝杆套13，丝杆套13和摩擦套8之间存在摩擦力，此时丝杆套13外表可以设置摩擦层或者轴向的防转动条纹，具体在此不做赘述。丝杆12下端螺纹嵌入到丝杆套13的内部，丝杆套13与摩擦套8之间的摩擦力大于丝杆套13与丝杆12之间的摩擦力。丝杆套13的下端设置有膨胀件18，丝杆套13的外侧壁开设有嵌入槽17，嵌入槽17的内部设置有离心件15，离心件15可以受到离心力时滑出嵌入槽17。所述的离心件15可以是配重块和转动杆结构，转动杆转动连接嵌入槽17的内部，当离心件15嵌入到嵌入槽17的内部时，离心件15可以与嵌入槽17形成与丝杆套13外围吻合的弧面结构，当然还可以通过拉绳连接离心件15，具体在此不做赘述。

拉力感应器16，用于感应转动检测件7的偏转离心力F。具体的可以与离心件15连接，用于感应离心件15受到的压力。当离心件15受到离心力时，拉力感应器16可以感应到拉力，拉力感应器16的结构为现有技术，具体在此不做赘述。离心件15的质量为固定值，具体可以根据检测需求进行设定，一般设置在0.5-10kg，当然这并不具有代表性，具体情况需要具体设计。所述的丝杆套13上端外围可以设置有转动套14，当转动套14嵌入到摩擦套8的内部时，丝杆套13可以在摩擦套8的内部自由转动。在检测驱动件6的驱动下，丝杆12随着检测驱动件6的输出轴转动，由于丝杆套13和摩擦套8之间的摩擦力大于丝杆12和丝杆套13之间的摩擦力。丝杆套13不能在摩擦套8的内部转动。在丝杆12的转动下，丝杆套13在摩擦套8的内部轴向滑动向下，膨胀件18随着丝杆套13下降，当膨胀件18嵌入到轴承的内圈时，膨胀件18不能降低，丝杆12可以带动轴承的内圈转动。离心件15受到离心力可以在被拉力感应器16感应到。当膨胀件18嵌入到轴承的内圈时，此时的转动套14进入到摩擦套8的内部，此时丝杆套13不能轴向升降，丝杆套13可以随着丝杆12转动。当需要对轴承释放时，需要手动拖动丝杆套13使转动套14与摩擦套8脱离。这样可以大大减少丝杆套13与摩擦套8之间的摩擦力，使检测更加顺畅。参考图4，所述的膨胀件18可以包括弧形片20、连接杆21、台型杆23和支撑杆24。所述的弧形片20设置有多个，并径向滑动设置在丝杆套13的底部，丝杆套13和多个弧形片20形成的圆柱需要同轴设置。弧形片20的数量可以设置3组为宜。弧形片20处于丝杆套13轴线的外围，弧形片20的内部轴向滑动嵌套有台型杆23和支撑杆24，支撑杆24同轴固定连接台型杆23的上下两端，支撑杆24的上端轴向滑动嵌套在丝杆套13的底部，支撑杆24处于的下端伸出弧形片20，台型杆23上端的半径小于下端的半径，台型杆23的斜弧面上开设有多个滑动驱动槽22，滑动驱动槽22的数量与弧形片20的数量一致，弧形片20的内弧面上固定连接有连接杆21，连接杆21滑动嵌套在滑动驱动槽22的内部。当丝杆套13下降时，支撑杆24和弧形片20插入到轴承的内圈内，此时的支撑杆24抵触到放置台11或者工作基台1的台面上，丝杆套13继续下降，支撑杆24相对弧形片20轴向移动，由于弧形片20不能在丝杆套13上轴向滑动，连接杆21受到台型杆23移动推动弧形片20向外移动，从而使弧形片20径向向外滑动以此完成膨胀，以此完成轴承的固定支撑。当丝杆套13抬升时，支撑杆24失去支撑，在重力的作用下，支撑杆24下降会驱动弧形片20靠拢，从而完成轴承的释放。此结构可以通过轴承在检测过程中进行对应的结构联动配合，实现各个结构与作业过程吻合并实现结构的有机配合，实现了自动膨胀支撑和释放，达到了机械的自动作业。所述的放置台11上可转动设计有转动凸出9，当膨胀件18嵌入到轴承的内圈时，支撑杆24与转动凸出9抵触，当支撑杆24随着轴承的内圈转动，转动凸出9的设置减少了轴承内圈转动的摩擦力，使轴承的检测更加顺畅和准确。

控制器10，可以安装在工作基台1上，并与给进驱动件2、检测驱动件6和拉力感应器16电连接，可以通过控制器10控制给进驱动件2的给进和检测驱动件6的转动驱动方向、转动速度，并接受拉力感应器16感应的离心力。在轴承的检测过程中，将需要检测的轴承放置在指定地点，即轴承的内圈套在转动凸出9上，通过放置台11控制给进驱动件2驱动驱动鱼叉3移动，然后控制夹持叉杆4从多个点对轴承外圈进行夹持，给进驱动件2停止给进。控制器10控制检测驱动件6启动，在检测驱动件6的驱动下丝杆12转动，由于摩擦套8和丝杆套13之间的摩擦力大于丝杆12和丝杆套13之间的摩擦力，在丝杆12的转动下丝杆套13下降，支撑杆24和弧形片20插入到轴承的内圈内，此时的支撑杆24抵触到放置台11、工作基台1的台面上或者转动凸出9上，丝杆套13继续下降，支撑杆24相对弧形片20轴向移动，由于弧形片20不能在丝杆套13上轴向滑动，连接杆21受到台型杆23移动推动弧形片20向外移动，从而使弧形片20径向向外滑动以此完成膨胀，实现轴承的固定支撑。丝杆套13不能随着丝杆12轴向下降，此时丝杆套13随着丝杆12转动，带动轴承的内圈转动，由于轴承的外圈固定，内圈随着丝杆套13转动，离心件15受到转动离心力作用滑出嵌入槽17。控制器控制检测驱动件6以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长，并通过拉力感应器16实时检测获得离心力F，直至检测驱动件6的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m，所述的预设增长速度率可以通过检测驱动件6的性能和分析过程获得，一般为0.1-10rad/S²，具体在此不做赘述。所述的最大角速度ω_m，可以根据轴承的最大承受力进行设定，可以通过经验获得，当然还可以通过计算获得，所述的其中F_m为轴承的设定承受力，可以通过轴承最大承受力确定，具体在此不做赘述。M为离心件15的质量，可以通过设备参数获得，L为离心件15连接的转动杆或者拉线的长度，θ为离心件15的与丝杆套13轴线的角度，由于丝杆套13的转动速度较大，此处的θ无限接近90°，则可以理解为/>当检测驱动件6的角速度增大至最大角速度ω_m后，检测驱动件6停止驱动后反向驱动，丝杆12拉动丝杆套13抬升，丝杆套13携带膨胀件18抬升。支撑杆24失去支撑，支撑杆24下降且驱动弧形片20靠拢，从而完成轴承的释放。控制器10构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为丝杆套13转动的角速度ω，可以通过检测驱动件6的输出角速度获得，具体获得方法为现有技术，在此不做赘述。纵坐标为拉力。并通过丝杆套13转动的角速度ω和拉力感应器16感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’。此时的波动曲线ω-F为横坐标为丝杆套13转动的角速度ω，纵坐标为拉力感应器16感应的离心力F。所述的拟合曲线横坐标为丝杆套13转动的角速度ω，纵坐标为拟合曲线对应的纵坐标F’。所述的拟合曲线可以通过拟合平滑获得，具体为现有技术，具体在此不做赘述。并将拟合曲线植入到所述的平面坐标系中，然后计算获得该轴承的波动程度/>其中F为波动曲线的纵坐标数值，F’为拟合曲线的纵坐标数值，ω’为表征段终点坐标值，在实际的检测过程中一般取值为ω_m，默认为在接近最大的角速度时波动合格，则小于最大角速度均合格，a为表征段长度，一般为ω-5ω，当然还可以是其他数值设置，具体在此不再赘述。此方法可以计算离心力的波动程度，从而进行评价。然后判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。标准波动程度B_标可以根据轴承的使用参数获得，具体根据实际情况进行设计，由于不是本申请保护主题，具体在此不做赘述。通过该方法可以判断出轴承的径向压力承受能力范围内的波动是否合格，评价能力强。本申请评价仅限于离心力，其他干扰力量较少，不会受到外力干扰，评价更为客观。本申请通过丝杆12和丝杆套13连接，当轴向重合小时，对离心力干扰小，贴合轴承使用场景。

实施例2

参考图6，在本实施例中提出了一种轴承运行圆度波动检测方法，包括如下步骤：

S1、通过夹持件对待检测的轴承外圈进行固定。

S2、转动检测件7嵌入轴承的内圈内并固定。

S3、控制转动检测件7以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长。

S4、通过拉力感应器16实时检测获得离心力F，直至检测驱动件6的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m。

S5、控制转动检测件7对轴承内圈释放，夹持件对轴承外圈释放。

S6、构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为角速度ω，纵坐标为拉力。

S7、并通过丝杆套13转动的角速度ω和拉力感应器16感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’。

S8、计算获得该轴承的波动程度其中F为波动曲线的纵坐标数值，F’为拟合曲线的纵坐标数值，ω’为表征段终点坐标值，a为表征段长度。

S9、判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。

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)

1.一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的轴承运行圆度波动检测装置包括：

工作基台；

检测架，固定安装在工作基台上，检测架用于支撑和安装；

夹持件，安装在工作基台上，夹持件用于对放置的轴承进行夹持，对待检测的轴承外圈进行固定；

转动检测件，安装在检测架上，其用于插入到轴承的内圈内，并通过转动使轴承的内圈转动；

拉力感应器，其用于感应转动检测件的偏转离心力F；

控制器，控制器用于通过夹持件对待检测的轴承外圈进行固定；转动检测件嵌入轴承的内圈内并固定；控制转动检测件以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长；通过拉力感应器实时检测获得离心力F，直至检测驱动件的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m；控制转动检测件对轴承内圈释放，夹持件对轴承外圈释放；构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为角速度ω，纵坐标为拉力；并通过转动检测件转动的角速度ω和拉力感应器感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’；计算获得该轴承的波动程度B，判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。

2.根据权利要求1所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述夹持件具体的包括给进驱动件、驱动鱼叉、夹持叉杆；所述的给进驱动件固定安装在工作基台上；驱动鱼叉滑动设置工作基台上，所述的驱动鱼叉的夹持点为三个；所述的驱动鱼叉中间直接滑动嵌入到检测架，且直接固定连接有夹持叉杆；所述的两侧的驱动鱼叉滑动嵌入到检测架，夹持叉杆滑动嵌入在检测架的内部，三个夹持叉杆滑动方向相交于轴承的放置点中心，两侧的驱动鱼叉上设置有齿纹，对应的夹持叉杆上设置有齿纹，夹持叉杆和驱动鱼叉之间通过传动结构进行传动。

3.根据权利要求2所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的传动结构是不同直径的齿轮组成的齿轮组，齿轮组包括两个齿轮且分别为齿轮A和齿轮B，两个齿轮同轴固定连接且转动连接在检测架的内部，齿轮A、齿轮B分别与驱动鱼叉、夹持叉杆上的齿纹啮合。

4.根据权利要求1所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，工作基台上设置有放置台，放置台下方设置有水平调节件，水平调节件包括：调节螺栓，设置有三个，且螺纹穿过工作基台，调节螺栓上端均布的转动连接在放置台的底部，调节螺栓下端设置有调节柄。

5.根据权利要求1所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的转动检测件包括：检测驱动件，检测驱动件固定安装在检测架上；丝杆，与检测驱动件的输出轴同轴固定连接；检测架上固定连接有摩擦套，摩擦套的内部嵌套有丝杆套，丝杆套和摩擦套之间存在摩擦力；丝杆下端螺纹嵌入到丝杆套的内部，丝杆套与摩擦套之间的摩擦力大于丝杆套与丝杆之间的摩擦力；丝杆套的下端设置有膨胀件，丝杆套的外侧壁开设有嵌入槽，嵌入槽的内部设置有离心件；拉力感应器安装在离心件上。

6.根据权利要求5所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的膨胀件包括弧形片、连接杆、台型杆和支撑杆；所述的弧形片设置有多个，并径向滑动设置在丝杆套的底部，丝杆套和多个弧形片形成的圆柱需要同轴设置；弧形片处于丝杆套轴线的外围，弧形片的内部轴向滑动嵌套有台型杆和支撑杆，支撑杆同轴固定连接台型杆的上下两端，支撑杆的上端轴向滑动嵌套在丝杆套的底部，支撑杆处于的下端伸出弧形片，台型杆上端的半径小于下端的半径，台型杆的斜弧面上开设有多个滑动驱动槽，滑动驱动槽的数量与弧形片的数量一致，弧形片的内弧面上固定连接有连接杆，连接杆滑动嵌套在滑动驱动槽的内部。

7.根据权利要求1所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的放置台上可转动设计有转动凸出。

8.根据权利要求5所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的最大角速度其中F_m为轴承的设定承受力，M为离心件的质量，L为离心件连接的长度，θ为离心件的与丝杆套轴线的角度。

9.根据权利要求1所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的波动程度其中F为波动曲线的纵坐标数值，F’为拟合曲线的纵坐标数值，ω’为表征段终点坐标值，a为表征段长度。

10.一种轴承运行圆度波动检测方法，应用于权利要求1-9任一项所述的一种轴承运行圆度波动检测装置，其特征在于，所述的轴承运行圆度波动检测方法包括如下步骤：

S1、通过夹持件对待检测的轴承外圈进行固定；

S2、转动检测件嵌入轴承的内圈内并固定；

S3、控制转动检测件以一个预设增长速度率使输出角速度ω增长；

S4、通过拉力感应器实时检测获得离心力F，直至检测驱动件的输出角速度达到一个预设的最大角速度ω_m；

S5、控制转动检测件对轴承内圈释放，夹持件对轴承外圈释放；

S6、构建一个平面坐标系，所述的平面坐标系横坐标为角速度ω，纵坐标为拉力；

S7、通过转动检测件转动的角速度ω和拉力感应器感应的离心力构建波动曲线ω-F，然后通过波动曲线获得拟合曲线ω-F’；

S8、计算获得该轴承的波动程度B；

S9、判断波动程度B是否大于一个预先设置标准波动程度B_标，如果是，则判定为不合格，如果否，则判定为合格。