CN205482832U - 一种圆锥滚子曲率半径的测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种圆锥滚子曲率半径的测量装置，基座上一侧配置有二维移动活动架而另一侧配置有气浮轴承，二维移动活动架具有固定的垂直架和随所述垂直架上下移动的水平架，在水平架的任一端下方通过螺纹联接能左右移动的支架，支架上固定有激光位移传感器，安装在基座下端的伺服电机输出轴穿过气浮轴承后与气浮转台联接，在气浮转台上端面配装有能拆卸的夹紧套，将被测圆锥滚子的大端平放在气浮转台上使被测圆锥滚子的中心轴线垂直于气浮转台水平面，通过夹紧套将被测圆锥滚子的大端处夹紧，调节水平架或是支架使激光位移传感器对准被测圆锥滚子曲面即可实施测量，结构简单，能一次性测量圆锥滚子在不同曲面处的曲率半径，满足工业检测和精细生产需求。
Description
技术领域
本实用新型属于轴承滚子自动化检测技术领域，尤其涉及到一种圆锥滚子曲率半径的测量装置。
背景技术
圆锥滚子以及球面滚子和螺旋滚子的曲率半径反映了其表面几何形貌的特征质量，不仅影响轴承的装配质量，而且决定轴承工作的稳定性。但是，受到加工水平的限制，成品圆锥滚子的曲率半径往往存在微小差异，这些微小差异是制约轴承性能提高的关键。因此，磨削加工后需要检测圆锥滚子的曲率半径是否满足精度及设计要求。
在实际检测中，圆锥滚子曲率半径的测量方式主要有靠模法、标准滚子涂色法和轮廓仪直接测量法。
靠模法是利用标准样板与圆锥滚子表面接触来实现定性检侧，靠模法适用于磨削加工后的现场检测，靠模法的测量精度受到标准样板制造工艺、定位精度、现场环境等因素的限制，因此不能实现圆锥滚子曲率半径的高精度测量。
标准滚子涂色法是采用标准滚子涂色的方式来定性检测圆锥滚子的曲率半径，标准滚子涂色法适用于终磨后的车间内检测，标准滚子涂色法的测量精度受到标准滚子的精度等级、涂料质量及涂抹均匀性等因素影响，也不能实现较高精度圆锥滚子曲率半径的检测。
轮廓仪直接测量法是通过轮廓仪直接测量圆锥滚子的表面形状，并利用最小二乘法拟合求得圆锥滚子的曲率半径。轮廓仪直接测量法在调中及操作过程中容易引入较大的测量误差，因此很难达到较高的测量精度。
发明内容
针对上述不足之处，本实用新型设计了一种圆锥滚子曲率半径的测量装置，该测量装置可以测量圆锥滚子的曲率半径，通过激光位移传感器来测量圆锥滚子在同一高度处的曲率半径，再通过最小二乘法拟合出该高度处的曲率半径，最后通过相同的方法测量圆锥滚子其它高度处的曲率半径，从而求出圆锥滚子的总曲率半径，并判断出总曲率半径是否符合精度要求，从而提高圆锥滚子曲率半径的测量精度。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种圆锥滚子曲率半径的测量装置，包括基座、二维移动活动架、支架、激光位移传感器、夹紧套、气浮转台、气浮轴承及伺服电机，伺服电机的旋转角度及旋转速度v1和v2均由计算机控制，激光位移传感器检测到的被测圆锥滚子曲率半径数据被输入该计算机中，被测圆锥滚子在磨削加工后可以测出其大端和小端，本实用新型的特征如下：
基座上一侧配置有二维移动活动架，二维移动活动架具有固定的垂直架和随所述垂直架上下移动的水平架，在所述水平架的任一端下方通过螺纹联接能左右移动的支架，支架上固定有激光位移传感器；基座上另一侧配置有气浮轴承，安装在基座下端的伺服电机输出轴穿过气浮轴承后与气浮转台联接，气浮转台水平位于气浮轴承上端面，气浮转台中心线与伺服电机输出轴中心线在联接后是重合的，在气浮转台的上端面配装有能拆卸的夹紧套，配装夹紧后的夹紧套中心线与气浮转台的中心线重合，将被测圆锥滚子的所述大端平放在气浮转台上使被测圆锥滚子的中心轴线垂直于气浮转台水平面，通过夹紧套将被测圆锥滚子的所述大端处夹紧，调节所述水平架或是支架使激光位移传感器对准被测圆锥滚子曲面即可。
由于采用如上所述技术方案，本实用新型产生如下积极效果：
1、本实用新型的测量装置结构简单，能够一次性测量不同规格圆锥滚子在不同圆弧处的曲率半径，从而实现对圆锥滚子表面轮廓的识别，并自动识别出合格的圆锥滚子，能满足工业检测和精细生产的实际需要。
2、本实用新型是一种非接触式测量装置，在测量过程中不会破坏圆锥滚子表面圆弧的精密结构和轮廓。
3、本实用新型通过激光位移传感器测量圆锥滚子同一高度处两段不同圆弧的曲率半径，再利用最小二乘法拟合出该高度处的曲率半径，重复相同的过程就能测量其它高度处的曲率半径，从而计算出圆锥滚子的总曲率半径，并判断出总曲率半径是否符合设计要求。
4、本实用新型能提高圆锥滚子曲率半径的测量精度，避免人工误差，从整体上能有效提高圆锥滚子的出厂性能。
附图说明
图1是测量装置的局部结构示意简图。
图1中：1-基座；2-二维移动活动架；3-支架；4-激光位移传感器；5-被测圆锥滚子；6-夹紧套；7-气浮转台；8-气浮轴承；9-伺服电机。
具体实施方式
本实用新型是一种圆锥滚子曲率半径的测量装置，结合图1，测量装置包括基座1、二维移动活动架2、支架3、激光位移传感器4、夹紧套6、气浮转台7、气浮轴承8及伺服电机9，伺服电机9的旋转角度及旋转速度v1和v2均由计算机控制，其中v1＜v2，v1和v2可根据被测圆锥滚子5的测量要求而提前设定，伺服电机9的旋转角度可以控制被测圆锥滚子的旋转角度。
基座上一侧配置有二维移动活动架，二维移动活动架具有固定的垂直架和随所述垂直架上下移动的水平架，在所述水平架的任一端下方通过螺纹联接能左右移动的支架，支架上固定有激光位移传感器，所述水平架能带动激光位移传感器实现上下移动，所述水平架沿所述垂直架上下移动的方式可以是手动的，也可以是自动的，而左右移动的支架能够调节激光位移传感器与被测圆锥滚子表面的间距。
基座上另一侧配置有气浮轴承，安装在基座下端的伺服电机输出轴穿过气浮轴承后与气浮转台联接，气浮转台水平位于气浮轴承上端面并保证气浮轴承旋转时气浮转台随其同步转动，气浮转台中心线与伺服电机输出轴中心线在联接后是重合的，在气浮转台的上端面配装有能拆卸的夹紧套，配装夹紧后的夹紧套中心线与气浮转台的中心线重合。
测量时将被测圆锥滚子的所述大端平放在气浮转台上使被测圆锥滚子的中心轴线垂直于气浮转台水平面，通过夹紧套将被测圆锥滚子的所述大端处夹紧。
调节所述水平架或是支架使激光位移传感器对准被测圆锥滚子曲面即可实施不同高度部位的曲率半径测量，激光位移传感器将不同高度部位检测到的数据分别输入到计算机中，计算机存储有最小二乘拟合法，通过最小二乘拟合法能够计算出被测圆锥滚子的总曲率半径R总，该总曲率半径R总与设计标准规定的曲率半径进行比较，就可得出被测圆锥滚子的曲率半径是否符合设计标准。
最小二乘拟合法使用的公式是：
式中K为测量次数，k次测量可以得到不同的曲率半径分别是R1、R2、R3、R4、…Rk。
本实用新型同样适用球面滚子和螺旋滚子的曲率半径测量。
Claims (1)
1.一种圆锥滚子曲率半径的测量装置，包括基座(1)、二维移动活动架(2)、支架(3)、激光位移传感器(4)、夹紧套(6)、气浮转台(7)、气浮轴承(8)及伺服电机(9)，伺服电机(9)的旋转角度及旋转速度v1和v2均由计算机控制，激光位移传感器(4)检测到的被测圆锥滚子(5)曲率半径数据被输入该计算机中，被测圆锥滚子(5)在磨削加工后可以测出其大端和小端，其特征是：
基座(1)上一侧配置有二维移动活动架(2)，二维移动活动架(2)具有固定的垂直架和随所述垂直架上下移动的水平架，在所述水平架的任一端下方通过螺纹联接能左右移动的支架(3)，支架(3)上固定有激光位移传感器(4)；基座(1)上另一侧配置有气浮轴承(8)，安装在基座(1)下端的伺服电机(9)输出轴穿过气浮轴承(8)后与气浮转台(7)联接，气浮转台(7)水平位于气浮轴承(8)上端面，气浮转台(7)中心线与伺服电机(9)输出轴中心线在联接后是重合的，在气浮转台(7)的上端面配装有能拆卸的夹紧套(6)，配装夹紧后的夹紧套(6)中心线与气浮转台(7)的中心线重合，将被测圆锥滚子(5)的所述大端平放在气浮转台(7)上使被测圆锥滚子(5)的中心轴线垂直于气浮转台(7)水平面，通过夹紧套(6)将被测圆锥滚子(5)的所述大端处夹紧，调节所述水平架或是支架(3)使激光位移传感器(4)对准被测圆锥滚子(5)曲面即可。
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Cited By (2)
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| CN107449353A (zh) * | 2017-09-12 | 2017-12-08 | 上海联合滚动轴承有限公司 | 一种圆锥滚子球基面的测量装置和测量方法 |
| CN112629809A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-09 | 中国计量大学 | 一种分段轴式气体曲面静压节流器气膜参数测量装置 |
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