CN204413981U - 具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置，是由手轮、丝杠、支架、支撑架、螺母、夹持机构和检测机构组成，夹持机构可以夹持住安装检测轴承的传动轴，旋转手轮，当检测机构的数显表上显示需要的预紧力时，读取检测机构中三个千分表的数值，与初始数值做差值，求三个差值的均值，可以得到检测轴承在此预紧力下的轴向间隙，通过轴承尺寸，可以计算得到检测轴承的径向间隙等参数，最后根据轴向间隙或者计算得到的径向间隙等参数进行轴承预紧力的调整。本实用新型通过测量轴承轴向间隙，一次选择合适的调整件或调整量，从而精确地满足轴承的预紧量，使轴承的装配更加高效、准确。

Description

具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用于机械传动预紧领域的检测及调整装置，更确切地说，本实用新型涉及一种能够对机械传动装置中轴承预紧进行检测和调整的装置。

背景技术

近几年随着装备制造业的快速发展，我国已成为数控机床生产及应用的大国。轴承作为数控机床主轴及传动系统的关键零部件，是确保机床正常运转、维持机床加工精度的核心零部件。如何保证装配预紧后的轴承在不同的运转条件下能正常工作是许多科技工作者共同关心的问题。

目前轴承的预紧方式主要分为径向预紧和轴向预紧。径向预紧多使用在承受径向负荷的圆锥孔轴承中，典型的例子是双列精密短圆柱滚子轴承，利用螺母调整这种轴承相对于锥形轴颈的轴向位置，使内圈有合适的膨胀量而得到径向负游隙，这种方法多用于机床主轴和喷气式发动机中。

轴向预紧方法大体上可分为定位预紧和定压预紧两种，定位预紧多用弹性元件（例如碟形弹簧簧、螺旋弹簧等）使轴承得到合适的预紧，定压预紧方法通常是通过调整件（例如：调整衬套、调整垫片、轴承端盖、锁紧螺母等等）的尺寸，获得合适的预紧量。其中在定压预紧中，很多装配人员通常采用两种方式来选择合适的调整件尺寸，一是经验法（手感法）；二是根据轴向载荷计算预紧力或轴向变形量。而这两种方法在调整预紧力的过程中都需要反复拆装轴承、调整件等相关调整零部件，进而调整轴承间隙，对轴承进行预紧。由于都需要人为的操作，容易出现较大的偏差，同时工作效率低，劳动强度大，操作环节复杂，并且带有一定的局限性。因此本实用新型专利提出了一种通过测量轴承轴向间隙，一次选择合适的调整件，从而精确地满足轴承的预紧量，使轴承的装配更加高效、准确。

发明内容

本实用新型的目的是要解决上述问题，提供一种具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置。

本实用新型是由手轮、丝杠、支架、支撑架、螺母、夹持机构和检测机构组成，所述的手轮的中间具有箱体，箱体内固定数显表，箱体的侧面开设有圆孔，该圆孔用于穿过数据线；

所述的丝杠上端与下端为反向螺纹，上端螺纹与支架配合，下端螺纹与螺母配合，当旋转手轮时，支架与螺母相对而行或者背向而行，丝杠上顶端与手轮中的箱体底面焊接或机械固连，

所述的支架为台阶型轴类件，支架的中心具有与丝杠上端螺纹配合的第一螺纹孔，该第一螺纹孔外侧有一通孔，用于穿过数据线，支架大端面为法兰连接面，大端面均布有第二螺纹孔，用于与支撑架连接；

所述的支撑架也为台阶型轴类件，支撑架的小端面均布有第三螺纹孔，与支架的大端面法兰通过螺栓连接，支撑架小端面中间为长方形通孔，用于与螺母配合，螺母可以在长方形通孔中上下滑动，支撑架大端中心为锥形通孔，支撑架大端面上均布有三个第四螺纹孔，第四螺纹孔轴线距支撑架轴线距离为检测轴承内圈的半径；

所述的夹持机构分两种，第一种夹持机构是由连接架和两个结构相同的夹板或者两个结构相同的第二夹板组成；第二种夹持机构为连接轴；

所述的连接架成U型，连接架的上平面中间有一个第五螺纹孔，通过双头螺柱与拉压力传感器固连，连接架的两个侧板前端面有两个通孔，用于穿过螺栓与两个结构相同的第一夹板或第二夹板固连；

所述的第一夹板为长方形结构件，第一夹板的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架固连，第一夹板上表面开有一个弧形的槽，两个结构相同的第一夹板的两个弧形槽相对放置，可以形成一个圆弧，圆弧用于夹持装配有检测轴承的传动轴；所述的第二夹板为长方形结构件，第二夹板的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架固连，第二夹板上表面开有一个V字型的槽，两个结构相同的第二夹板的两个V型槽相对放置，可以形成一个矩形，矩形用于夹持装配有检测轴承的传动轴；

所述的连接轴为台阶型轴类零件，由三段台阶组成，从上往下分别是小径部分、大径部分和中径部分，上端的小径部分有螺纹，下端的中径部分也有螺纹，当选择第二种夹持机构时小径部分的螺纹与拉压力传感器下端面固连，中径部分的螺纹与传动轴端部的螺纹孔固连；

所述的检测机构由数显表、拉压力传感器、数据线以及千分表组成；所述的数显表通过螺栓固定在手轮中的箱体内，数据线一端连接在拉压力传感器上，穿过支架的通孔以及手轮中箱体侧面的圆孔，数据线的另一端连接到数显表上，数显表中含有电池，通过数据线给拉压力传感器供电，拉压力传感器将检测到数据通过数据线传输给数显表，数显表将显示拉压力测量的力值；

三个结构相同的千分表分别安装在支撑架大端面的三个第四螺纹孔中，在检测过程中三个结构相同的千分表的触头都与检测轴承的内圈端面接触，测量内圈轴侧的移动位移。

 本实用新型的有益效果：

本实用新型可以在不同的预紧力下测量轴承轴向间隙，一次选择合适的调整件或调整量，从而精确地满足轴承的预紧量，使轴承的装配更加高效、准确。

附图说明

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为本实用新型的第一实施例立体分解示意图。

图3为本实用新型的第二实施例立体示分解意图。

图4为本实用新型的第一种夹持机构立体示意图。

图5为本实用新型的支撑架立体示意图。

图6为本实用新型的支撑架剖视图。

图7为本实用新型第二实施例使用状态示意图。

具体实施方式

参阅图1、图2、图3和图5所示，本实用新型是由手轮2、丝杠3、支架4、支撑架6、螺母7、夹持机构和检测机构组成，所述的手轮2的中间具有箱体21，箱体21内固定数显表1，箱体21的侧面开设有圆孔，该圆孔用于穿过数据线12；

所述的丝杠3上端与下端为反向螺纹，上端螺纹与支架4配合，下端螺纹与螺母7配合，当旋转手轮2时，支架4与螺母7相对而行或者背向而行，丝杠3上顶端与手轮2中的箱体21底面焊接或机械固连，

所述的支架4为台阶型轴类件，支架4的中心具有与丝杠3上端螺纹配合的第一螺纹孔，该第一螺纹孔外侧有一通孔，用于穿过数据线12，支架4大端面为法兰连接面，大端面均布有第二螺纹孔，用于与支撑架6连接。

参阅图6所示，所述的支撑架6也为台阶型轴类件，支撑架6的小端面均布有第三螺纹孔62，与支架4的大端面法兰通过螺栓连接，支撑架6小端面中间为长方形通孔63，用于与螺母7配合，螺母7可以在长方形通孔63中上下滑动，支撑架6大端中心为锥形通孔64，支撑架6大端面上均布有三个第四螺纹孔65，第四螺纹孔65轴线距支撑架6轴线距离为检测轴承13内圈的半径。

所述的夹持机构分两种，第一种夹持机构是由连接架9和两个结构相同的第一夹板10或者两个结构相同的第二夹板101组成，如图2和图4所示；第二种夹持机构为连接轴11，如图图3和图7所示。

参阅图2和图4所示，所述的连接架9成U型，连接架9的上平面中间有一个第五螺纹孔91，通过双头螺柱与拉压力传感8器固连，连接架9的两个侧板前端面有两个通孔92，用于穿过螺栓与两个结构相同的第一夹板10或第二夹板101固连。

参阅图2和图4所示，所述的第一夹板10为长方形结构件，第一夹板10的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架9固连，第一夹板10上表面开有一个弧形的槽，两个结构相同的第一夹板10的两个弧形槽相对放置，可以形成一个圆弧，圆弧用于夹持装配有检测轴承13的传动轴14。

如图2所示，所述的第二夹板101为长方形结构件，第二夹板101的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架9固连，第二夹板101上表面开有一个V字型的槽，两个结构相同的第二夹板101的两个V型槽相对放置，可以形成一个矩形，矩形用于夹持装配有检测轴承13的传动轴14。

参阅图3和图7所示，所述的连接轴11为台阶型轴类零件，由三段台阶组成，从上往下分别是小径部分、大径部分和中径部分，上端的小径部分有螺纹，下端的中径部分也有螺纹，当选择第二种夹持机构时小径部分的螺纹与拉压力传感器下端面固连，中径部分的螺纹与传动轴14端部的螺纹孔固连。

所述的检测机构由数显表1、拉压力传感器8、数据线12以及千分表5组成。

所述的数显表1以ID08型数显表为例，通过螺栓固定在手轮2中的箱体21内，数据线12一端连接在拉压力传感器8上，穿过支架4的通孔以及手轮2中箱体21侧面的圆孔，数据线12的另一端连接到数显表1上，数显表1中含有电池，通过数据线12给拉压力传感器8供电，拉压力传感器8将检测到数据通过数据线12传输给数显表1，数显表1将显示拉压力测量的力值。

参阅图7所示，三个结构相同的千分表5分别安装在支撑架6大端面的三个第四螺纹孔65中，在检测过程中三个结构相同的千分表5的触头都与检测轴承13的内圈端面接触，测量内圈轴侧的移动位移。

使用上述装置对滚动轴承预紧调整的方法，包括如下步骤：配合图1至图7所示；

第一，将传动轴14端面及检测轴承13端面清洗干净，将手轮2旋转到最下端，以便后面的安装；

第二，根据检测轴承13型号，选择合适的支撑架6（支撑架的形状尺寸根据轴承外径尺寸，以及轴承外圈的厚度选择，从而保证在检测过程中支撑架6与检测轴承13的外圈上端面接触），通过螺栓将支撑架6与支架4固连；

第三，根据传动轴14端部的结构选择合适的夹持机构（传动轴端部若有螺纹孔，则可以选择第二种夹持方式），如果选择的夹持机构为第一种夹持机构，通过双头螺栓将拉压力传感器8与夹持机构中的连接架9固连，用两个结构相同的夹板10或第二夹板101通过螺栓将传动轴14轴端夹紧；如果选择的夹持机构为第二种夹持机构，使用连接轴11，连接轴11的小径部分与拉压力传感器8固连，连接轴11的中径部分与传动轴14端部的螺纹孔固连。

第四，旋转手轮2，手轮2带动丝杠3旋转，使螺母7在丝杠上移动，让支撑架6接触到检测轴承13的外圈上端面，接触但没有作用力，即数显表1显示拉压力为0N，再反复旋转手轮2，再次确认支撑架6与检测轴承13外圈接触，但没有相互作用力，数显表显示为0N。

第五，调整好三个千分表5的位置，让千分表5的触头接触到检测轴承13的内圈上端面，并记录千分表5的数值。

第六，旋转手轮2，当数显表1上显示需要的预紧力时，读取三个千分表5的数值，与初始数值做差值，求三个差值的均值，可以得到检测轴承13在此预紧力下的轴向间隙，通过轴承尺寸，可以计算得到检测轴承13的径向间隙等参数。

最后根据轴向间隙或者计算得到的径向间隙进行轴承预紧力的调整。

Claims (3)

1.一种具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置，其特征在于：是由手轮（2）、丝杠（3）、支架（4）、支撑架（6）、螺母（7）、夹持机构和检测机构组成，所述的手轮（2）的中间具有箱体（21），箱体（21）内固定数显表（1），箱体（21）的侧面开设有圆孔，该圆孔用于穿过数据线（12）；

所述的丝杠（3）上端与下端为反向螺纹，上端螺纹与支架（4）配合，下端螺纹与螺母（7）配合，当旋转手轮（2）时，支架（4）与螺母（7）相对而行或者背向而行，丝杠（3）上顶端与手轮（2）中的箱体（21）底面焊接或机械固连，

所述的支架（4）为台阶型轴类件，支架（4）的中心具有与丝杠（3）上端螺纹配合的第一螺纹孔，该第一螺纹孔外侧有一通孔，用于穿过数据线（12），支架（4）大端面为法兰连接面，大端面均布有第二螺纹孔，用于与支撑架（6）连接；

所述的支撑架（6）也为台阶型轴类件，支撑架（6）的小端面均布有第三螺纹孔（62），与支架（4）的大端面法兰通过螺栓连接，支撑架（6）小端面中间为长方形通孔（63），用于与螺母（7）配合，螺母（7）可以在长方形通孔（63）中上下滑动，支撑架（6）大端中心为锥形通孔（64），支撑架（6）大端面上均布有三个第四螺纹孔（65），第四螺纹孔（65）轴线距支撑架（6）轴线距离为检测轴承（13）内圈的半径。

2.按照权利要求1所述的一种具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置，其特征在于：所述的夹持机构分两种，第一种夹持机构是由连接架（9）和两个结构相同的第一夹板（10）或者两个结构相同的第二夹板（101）组成；第二种夹持机构为连接轴（11）；

所述的连接架（9）成U型，连接架（9）的上平面中间有一个第五螺纹孔（91），通过双头螺柱与拉压力传感器（8）固连，连接架（9）的两个侧板前端面有两个通孔（92），用于穿过螺栓与两个结构相同的第一夹板（10）或第二夹板（101）固连；

所述的第一夹板（10）为长方形结构件，第一夹板（10）的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架（9）固连，第一夹板（10）上表面开有一个弧形的槽，两个结构相同的第一夹板（10）的两个弧形槽相对放置，可以形成一个圆弧，圆弧用于夹持装配有检测轴承（13）的传动轴（14）；所述的第二夹板（101）为长方形结构件，第二夹板（101）的前表面左右两侧各开一个通孔，用于穿过螺栓与连接架（9）固连，第二夹板（101）上表面开有一个V字型的槽，两个结构相同的第二夹板（101）的两个V型槽相对放置，可以形成一个矩形，矩形用于夹持装配有检测轴承（13）的传动轴（14）；

所述的连接轴（11）为台阶型轴类零件，由三段台阶组成，从上往下分别是小径部分、大径部分和中径部分，上端的小径部分有螺纹，下端的中径部分也有螺纹，当选择第二种夹持机构时小径部分的螺纹与拉压力传感器下端面固连，中径部分的螺纹与传动轴（14）端部的螺纹孔固连。

3.按照权利要求1所述的一种具有检测功能的滚动轴承预紧调整装置，其特征在于：所述的检测机构是由数显表（1）、拉压力传感器（8）、数据线（12）以及千分表（5）组成；所述的数显表（1）通过螺栓固定在手轮（2）中的箱体（21）内，数据线（12）一端连接在拉压力传感器（8）上，穿过支架（4）的通孔以及手轮（2）中箱体（21）侧面的圆孔，数据线（12）的另一端连接到数显表（1）上，数显表（1）中含有电池，通过数据线（12）给拉压力传感器（8）供电，拉压力传感器（8）将检测到数据通过数据线（12）传输给数显表（1），数显表（1）将显示拉压力测量的力值；

三个结构相同的千分表（5）分别安装在支撑架（6）大端面的三个第四螺纹孔（65）中，在检测过程中三个结构相同的千分表（5）的触头都与检测轴承（13）的内圈端面接触，测量内圈轴侧的移动位移。