CN205879418U - 用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，测量组件中电感测微仪测量座水平放置在大理石平板上，该电感测微仪测量座的竖直连接柱与连接板的一端固定，连接板的另一端固定连接有一块转接板；固定加载组件中底座水平放置在大理石平板顶面上，底座顶面上固设有滑轮支架和陀螺组件安装底座；滑轮支架上部设有定滑轮，绕线绕过定滑轮；测量平板的上板面为测量面，该测量平板安装时与陀螺组件的电机转子顶部同轴连接，而陀螺组件固定安装在陀螺组件安装底座上。本实用新型能够测量陀螺组件中配对的陀螺轴承预紧力，测量精确，有效克服了传统方式不能测量陀螺轴承装在陀螺组件上以后的预紧力。
Description
技术领域
本实用新型属于陀螺轴承预紧力测量领域，尤其涉及一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置。
背景技术
陀螺轴承是陀螺组件的一个重要组成部分，预紧力大小对轴承性能有着极为重要的影响，而陀螺轴承性能又会影响陀螺组件的运行精度等性能。考虑轴承所受载荷、系统工况、电机功率及允许的轴承摩擦力矩、系统刚度要求、传动精度及可靠性要求的情况下，目前设计陀螺轴承预紧力的常规方法是单套陀螺轴承在未装配前对其进行预紧力的测量，然后配对使用。
但是在实际情况中，当陀螺轴承装配到陀螺组件上后，由于设计时的仪器系统误差、测试附件精度以及装配时其他零件精度等影响，配对陀螺轴承的实际预紧力与设计的预紧力有较大差异，这样就会导致产品装配不合格率高，返工率高等情况，增加了生产成本和人力成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，欲测量陀螺轴承安装在陀螺组件中以后的预紧力。
本实用新型的技术方案如下：一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：由测量组件(C)和固定加载组件(G)构成，这两个组件均水平放置在大理石平板顶面上，
所述测量组件(C)包括电感测微仪测量座(1)和电感测微仪测量头(4)，其中电感测微仪测量座(1)水平放置在所述大理石平板上，该电感测微仪测量座的竖直连接柱与连接板(2)的一端固定，该连接板的另一端固定连接有一块转接板(3)；所述转接板(3)远离连接板(2)的一端悬空，该悬空的一端固定有竖直设置的所述电感测微仪测量头(4)，且电感测微仪测量头(4)通过导线与电感测微仪机箱电连接；
所述固定加载组件(G)包括底座(5)和绕线(8)，其中底座(5)水平放置在大理石平板顶面上，该底座顶面上固设有滑轮支架(6)和陀螺组件安装底座(7)；所述滑轮支架(6)上部设有一个定滑轮(100)，该定滑轮与滑轮支架(6)转动配合；所述绕线(8)绕过定滑轮(100)外圆面的上部，该绕线的一端与挂钩(9)的中心固定，而挂钩(9)与挂砣(10)顶面的中心固定，且绕线(8)的另一端与测量平板(11)顶面的中心处固定，该绕线的两端均为竖直状态；所述测量平板(11)的上板面为测量面，该测量平板安装时与陀螺组件(T)的电机转子顶部同轴连接，而陀螺组件(T)固定安装在所述陀螺组件安装底座(7)上。
在本案中，测量平板为圆形板，该测量平板的上板面沿圆周方向均布有3个标记点。测量时，首先调节电感测微仪测量头(4)的高度，使得电感测微仪测量头与测量平板的测量面接触，转动测量平板使电感测微仪测量头与测量平板上三处标记处中的1#位置对齐，再精调电感测微仪测量座的高，并调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线绕过定滑轮外表面的上部，在绕线上加载挂砣，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ1。
顺时针转动测量平板约120°，使电感测微仪测量头与测量平板上三处标记中的2#位置对齐,调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线绕过定滑轮外表面的上部，在绕线上加载挂砣，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ2。
顺时针转动测量平板约240°，使电感测微仪测量头与测量平板上三处标记中的3#位置对齐,调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线绕过定滑轮外表面的上部，在绕线上加载挂砣，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ3。
记录如下表：
陀螺轴承Z的刚度K即为本工装最终需要测量的预紧力。
本实用新型能够测量陀螺组件中配对的陀螺轴承预紧力，测量精确，有效克服了传统方式不能测量陀螺轴承装在陀螺组件上以后的预紧力，且本实用新型结构简单，操作方便，对工人的劳动技能要求低，具有很好的实用性。
为了便于标记测量，所述测量平板(11)为圆形板，该测量平板的上板面沿圆周方向均布有3个标记点。
作为优选，所述大理石平板的等级为0级，它的级别比1级和2级高，这样就具有较高的平面度。
作为有效，所述挂钩(9)与挂砣(10)通过螺纹连接，这样就便于更换不同质量的挂砣(10)。
为了便于安装定滑轮(100)，特在所述滑轮支架(6)上部开有一个用于容纳定滑轮(100)的容纳孔，该定滑轮(100)通过深沟球轴承套装在支撑轴(12)上，且支撑轴的两端分别与所述滑轮支架(6)对应侧的安装孔紧配合。
为了便于调节电感测微仪测量头(4)的高度，所述转接板(3)悬空的一端开有一个上下贯通的U型槽(3a)，所述电感测微仪测量头(4)穿设在该U型槽中，且锁紧螺钉(13)同时与U型槽(3a)槽口的两侧螺纹连接。
有益效果：本实用新型能够测量陀螺组件中配对的陀螺轴承预紧力，测量精确，有效克服了传统方式不能测量陀螺轴承装在陀螺组件上以后的预紧力，且本实用新型结构简单，操作方便，对工人的劳动技能要求低，具有很好的实用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中测量板的安装示意图。
图3为图1中定滑轮的安装示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1、2和3可看出，一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，该测量装置由测量组件C和固定加载组件G构成，这两个组件均水平放置在大理石平板(图中未画出)顶面上，且大理石平板的等级为0级。
测量组件C包括电感测微仪测量座1和电感测微仪测量头4，其中电感测微仪测量座1水平放置在大理石平板上，该电感测微仪测量座1的竖直连接柱与连接板2的一端固定，该连接板的另一端固定连接有一块转接板3。转接板3远离连接板2的一端悬空，该悬空的一端固定有竖直设置的电感测微仪测量头4，且电感测微仪测量头4通过导线与电感测微仪机箱(图中未画出)电连接，电感测微仪机箱用于显示测量数据，精度值为达到0.1um。
在本案中，转接板3悬空的一端开有一个上下贯通的U型槽3a，电感测微仪测量头4穿设在该U型槽中，且锁紧螺钉13同时与U型槽3a槽口的两侧螺纹连接。
如图1、2和3可看出，固定加载组件G包括底座5和绕线8，其中底座5水平放置在大理石平板的顶面上，该底座顶面上固设有滑轮支架6和陀螺组件安装底座7。滑轮支架6上部设有一个定滑轮100，该定滑轮100与滑轮支架6转动配合。滑轮支架6上部开有一个用于容纳定滑轮100的容纳孔，该定滑轮100通过深沟球轴承套装在支撑轴12上，且支撑轴的两端分别与滑轮支架6对应侧的安装孔紧配合。
绕线8绕过定滑轮100外圆面的上部，该绕线的一端与挂钩9的中心固定，而挂钩9与挂砣10顶面的中心固定。在本案中，挂钩9与挂砣10通过螺纹连接。所述挂砣10的质量由被测物自身陀螺轴承Z的刚度值确定，通过试验测试数据可以得出，在挂砣10的质量与位移量呈非线性变化范围之内，应该尽量挂砣10质量较大的值。若挂砣10的质量太小，则测量的位移值太小，误差较大；若挂砣10的质量太大，超过陀螺轴承所能承受的最大预紧力，则违背了轴承刚度值测量的原理，此时就无法测量陀螺轴承的预紧力。
绕线8的另一端与测量平板11顶面的中心处固定，该绕线8的两端均为竖直状态，这样就能保证在每次加载挂砣时，绕线8两边所产生的摩擦力、摩擦力矩均匀一致，从而达到精确测量陀螺轴承预紧力的目的。
从图1、2和3还可看出，测量平板11的上板面为测量面，电感测微仪测量头4的底部与测量平板11的上板面接触，从而测量测量平板11的位移量。测量平板11安装时与陀螺组件T的电机转子顶部同轴连接，而陀螺组件T固定安装在陀螺组件安装底座7上。陀螺组件安装底座7为圆形座，其上端开有一个轴向凹槽，容纳陀螺组件下部的接头端插入该轴向凹槽中，并悬空，且陀螺组件通过四根螺钉与陀螺组件安装底座7顶面螺纹连接。在本案中，测量平板11为圆形板，该测量平板11的上板面沿圆周方向均布有3个标记点。当然，为了提高测量精度，还可以多设置几个标记点。
由于陀螺组件的接头端为非刚性零件，因此不能用来测量，电机转子通过P配对的陀螺轴承Z套装在接头上。陀螺组件上部的电机转子一端既要能够施加载荷同时又要测量位移值，所以电机转子的端面设置了较高精度的止口面，测量板11的下板面对应设有匹配的止口，这样就保证了测量板11与陀螺轴承的同轴度。
测量时，首先调节电感测微仪测量头4的高度，使得电感测微仪测量头4与测量平板11的测量面接触，转动测量平板11使电感测微仪测量头4与测量平板11上三处标记处中的1#位置对齐，再精调电感测微仪测量座1的高，并调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线8绕过定滑轮100外表面的上部，在绕线8上加载挂砣10，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ1。
顺时针转动测量平板11约120°，使电感测微仪测量头4与测量平板11上三处标记中的2#位置对齐,调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线8绕过定滑轮100外表面的上部，在绕线8上加载挂砣10，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ2。
顺时针转动测量平板11约240°，使电感测微仪测量头4与测量平板11上三处标记中的3#位置对齐,调整电感测微仪仪表盘零位，使其在电感测微仪机箱中读数为0。然后，将绕线8绕过定滑轮100外表面的上部，在绕线8上加载挂砣10，读取电感测微仪机箱中读数，并进行记录ξ3。
记录如下表：
陀螺轴承的刚度K即为本工装最终需要测量的预紧力。通过试验数据分析，3个位置误的差是陀螺轴承和轴承孔的装配不同心产生，若此范围值超过规定值，则可以判定轴承装配不合格。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：由测量组件(C)和固定加载组件(G)构成，这两个组件均水平放置在大理石平板顶面上，
所述测量组件(C)包括电感测微仪测量座(1)和电感测微仪测量头(4)，其中电感测微仪测量座(1)水平放置在所述大理石平板上，该电感测微仪测量座的竖直连接柱(1a)与连接板(2)的一端固定，该连接板的另一端固定连接有一块转接板(3)；所述转接板(3)远离连接板(2)的一端悬空，该悬空的一端固定有竖直设置的所述电感测微仪测量头(4)，且电感测微仪测量头(4)通过导线与电感测微仪机箱电连接；
所述固定加载组件(G)包括底座(5)和绕线(8)，其中底座(5)水平放置在大理石平板顶面上，该底座顶面上固设有滑轮支架(6)和陀螺组件安装底座(7)；所述滑轮支架(6)上部设有一个定滑轮(100)，该定滑轮与滑轮支架(6)转动配合；所述绕线(8)绕过定滑轮(100)外圆面的上部，该绕线的一端与挂钩(9)的中心固定，而挂钩(9)与挂砣(10)顶面的中心固定，且绕线(8)的另一端与测量平板(11)顶面的中心处固定，该绕线的两端均为竖直状态；所述测量平板(11)的上板面为测量面，该测量平板安装时与陀螺组件(T)的电机转子顶部同轴连接，而陀螺组件(T)固定安装在所述陀螺组件安装底座(7)上。
2.根据权利要求1所述用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：所述测量平板(11)为圆形板，该测量平板的上板面沿圆周方向均布有3个标记点。
3.根据权利要求1所述用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：所述大理石平板的等级为0级。
4.根据权利要求1所述用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：所述挂钩(9)与挂砣(10)通过螺纹连接。
5.根据权利要求1所述用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：所述滑轮支架(6)上部开有一个用于容纳定滑轮(100)的容纳孔，该定滑轮(100)通过深沟球轴承套装在支撑轴(12)上，且支撑轴的两端分别与所述滑轮支架(6)对应侧的安装孔紧配合。
6.根据权利要求1所述用于测量陀螺组件中陀螺轴承预紧力的测量装置，其特征在于：所述转接板(3)悬空的一端开有一个上下贯通的U型槽(3a)，所述电感测微仪测量头(4)穿设在该U型槽中，且锁紧螺钉(13)同时与U型槽(3a)槽口的两侧螺纹连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107966092A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-27 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 用于轴承预紧力测量的同轴度控制装置及控制方法 |
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- 2016-07-01 CN CN201620691539.0U patent/CN205879418U/zh active Active
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| CN107966092A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-04-27 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 用于轴承预紧力测量的同轴度控制装置及控制方法 |
| CN107966092B (zh) * | 2017-12-12 | 2023-09-01 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 用于轴承预紧力测量的同轴度控制装置及控制方法 |
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