CN207180593U - 一种圆锥滚子球基面的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位套、座套、工件顶出机构和电动轮廓仪；所述工件顶出机构包括顶杆、压簧和顶杠；本测量装置既可以测量球基面的曲率半径。本实用新型还公开了另一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位轴承、定位套和工件顶出机构、电动轮廓仪和端面跳动测量仪。本测量装置既可以测量球基面的曲率半径，还可以测量球基面的端面跳动量，具有定位准确，避免重复定位校正误差，提高测量效率，测量精度高，无限接近圆锥滚子实际使用状态的特点，大大提高了圆锥滚子球基面的测量精度，可应用到整个圆锥滚子的球基面测量，覆盖面广。本实用新型的测量方法易操作、测速快、成本低。

Description

一种圆锥滚子球基面的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种圆锥滚子球基面的测量装置。

背景技术

轴承的滚动体是影响滚动轴承使用寿命的重要附件，圆锥滚子球基面与内圈的大挡边是相互接触的两个工作面，它们主要承受轴向载荷，工作时产生滑动摩擦，因此圆锥滚子的球基面曲率半径SR值的大小是影响滚子与内圈大挡边的润滑、摩擦、受力和发热等因素，直接影响轴承的承载能力和疲劳强度。目前，行业内测量这个SR值通常使用样板光隙法，即用一个曲率半径样板扣在滚子的球基面上，用光隙法来观察滚子的球基面与样板曲面的吻合程度。这种测量方法只能得到一个近似的SR值，不够准确。还有一种测量方法是以滚子的小端面定位(不是加工基准)测量滚子的大端面SR值，即将滚子横向放置在一夹角为60°的V型块上，并以滚子的两端轴心为支撑点，在外径轴向两端上找两个最高点，由于外径母线存在垂直差，尤其对于滚子外径母线是对数曲线或凸度曲线，该两个最高点并不一定在母线上，此时测量球基面的SR值在测量精度上也有较大误差，校正时存在人为误差，因此就难以达到测量SR值的正确性。另外该种测量方法还存在以下缺陷：

1、由于每个滚子高度不同，会存在轴向位移；

2、滚子外径分组差值也可能存在误差，并不无限接近实际；

3、以单个滚子找基准，测量效率也不高；

4、因定位问题，测量结果和圆锥滚子实际使用状态也不相符。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种圆锥滚子球基面的测量装置，它具有定位准确，避免重复定位校正误差，提高测量效率，测量精度高，无限接近圆锥滚子实际使用状态的特点，大大提高了圆锥滚子球基面的测量精度，而且易操作、测速快、成本低。

实现本实用新型的目的第一种技术方案是：一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位套、座套、工件顶出机构和电动轮廓仪；其中，

所述基座固定在工作台上；该基座为一具有顶板的空腔体，该顶板的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔，该顶板上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽；

所述定位套的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配；该定位套的外表面为圆柱面并在底部设有下凸肩；

所述座套的内径与所述定位套的下凸肩的外径适配，该座套的上部设有上凸肩，该上凸肩的内径与所述定位套的外表面的直径适配，该座套的上端面设有若干个与基座上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔；

在所述定位套与所述基座顶板上的穿孔同轴地设在所述顶板上后，所述座套套在定位套的下部，并且上凸肩压在定位套的下凸肩上，再通过设在每个埋头通孔中的螺钉将定位套和座套固定在基座上；

所述工件顶出机构包括顶杆、压簧和顶杠；其中，

所述顶杆的直径与所述基座的顶板上的穿孔下部的内径适配；顶杆的顶部设有圆弧形顶头，该圆弧形顶头的直径与所述基座的顶板上的穿孔上部的内径适配；顶杆的底部设有直径大于顶杆的直径的限位盘；所述顶杆以其顶头位于穿孔上部的方式插在基座的顶板的穿孔中，使所述限位盘位于顶板的下方；

所述压簧套在所述顶杆上并位于基座的顶板和限位盘之间；

所述顶杠的内端头从所述基座的通槽中插入基座的空腔中并与所述顶杆的底面铰接，该顶杠的中部铰接在所述通槽的侧壁上；

所述电动轮廓仪安装在所述工作台的一侧。

实现本实用新型的目的第二种技术方案是：一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位轴承、定位套和工件顶出机构、电动轮廓仪和端面跳动测量仪；其中，

所述基座固定在工作台上；该基座为一具有顶板的空腔体，该顶板的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔，该顶板上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽；

所述定位轴承为四点接触球轴承并包括轴承内圈、轴承外圈、保持架和钢球，所述轴承内圈的内孔为上端孔径大，下端孔径小的锥孔，该轴承内圈的外表面为圆柱面并在下部设有内圈滚道；所述轴承外圈的内孔面为圆柱面并且直径与所述轴承内圈的外径适配，该轴承外圈的内孔面上设有与内圈滚道对称的外圈滚道，该轴承外圈的上端面设有若干个与基座上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔；保持架和钢球设在轴承内圈的内圈滚道与轴承外圈的外圈滚道之间；所述定位轴承组配后通过设在每个埋头通孔中的螺钉固定在基座的顶板上，使轴承内圈与顶板上的穿孔同轴，并使定位轴承的轴向游隙为零，还使轴承内圈的底面与所述顶板的顶面之间留有设定的间隙；

所述定位套的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配，该定位套的外表面为与轴承内圈的内孔面适配的锥面，使该定位套插装在轴承内圈的内孔中；

所述工件顶出机构包括顶杆、压簧和顶杠；其中，

所述顶杆的直径与所述基座的顶板上的穿孔下部的内径适配；顶杆的顶部设有圆弧形顶头，该圆弧形顶头的直径与所述基座的顶板上的穿孔上部的内径适配；顶杆的底部设有直径大于顶杆的直径的限位盘；所述顶杆以其顶头位于穿孔上部的方式插在基座的顶板的穿孔中，使所述限位盘位于顶板的下方；

所述压簧套在所述顶杆上并位于基座的顶板和限位盘之间；

所述顶杠的内端头从所述基座的通槽中插入基座的空腔中并与所述顶杆的底面铰接，该顶杠的中部铰接在所述通槽的侧壁上；

所述电动轮廓仪安装在所述工作台的一侧；

所述端面跳动测量仪安装在所述定位套的上方。

上述的圆锥滚子球基面的测量装置，其中，所述轴承外圈由上外圈和下外圈构成，所述上外圈的内孔面设有上半外圈滚道，所述下外圈的内孔面设有上半外圈滚道。

上述的圆锥滚子球基面的测量装置，其中，所述端面跳动测量仪为安装在磁性台架上的千分表。

本实用新型的圆锥滚子球基面的测量装置，通过定位套的圆锥内孔以圆锥滚子的外表面定位，该定位套的圆锥内孔限制了圆锥滚子X、Y、Z向的自由度，确保圆锥滚子摆放时定位准确，不产生偏位，为正确测量圆锥滚子球基面的曲率半径SR值提供保障。本测量装置以钢球最高点的校正方式和设在基座上的工件顶出机构实现了一次定位就可重复测量同规格的圆锥滚子，避免了测量一批圆锥滚子需要逐个进行校正后再测量的弊端，以及多次校正产生的误差,还能提高测量效率，并且大大提高了滚子球基面的测量精度，无限接近圆锥滚子实际使用状态，而且易操作、成本低。本测量装置还能测量圆锥滚子球基面的端面跳动量，可应用到整个圆锥滚子的球基面测量，覆盖面广。

附图说明

图1是实用新型的第一种圆锥滚子球基面的测量装置的结构示意图；

图2是实用新型的第一种圆锥滚子球基面的测量装置的工作状态示意图；

图3是实用新型的第二种圆锥滚子球基面的测量装置的结构示意图；

图4是实用新型的第二种圆锥滚子球基面的测量装置的工作状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

先请参阅图1，本实用新型的第一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座1、定位套2、座套3、工件顶出机构和电动轮廓仪。

基座1固定在工作台(图中未示)上；该基座1为一具有顶板10的空腔体，该顶板10的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔11，该顶板10上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座1的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽12。

定位套2的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套2的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配；该定位套2的外表面为圆柱面并在底部设有下凸肩。

座套3的内径与定位套2的下凸肩的外径适配，该座套3的上部设有上凸肩，该上凸肩的内径与定位套2的外表面的直径适配，该座套3的上端面设有若干个与基座1上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔。

在定位套2与基座1上的穿孔同轴地设在顶板10上后，座套3套在定位套2的下部，并且上凸肩压在定位套2的下凸肩上，再通过设在每个埋头通孔中的螺钉30将定位套2和座套3固定在基座1上。

工件顶出机构包括顶杆6、压簧5和顶杠4；其中：

顶杆6的直径与基座1的顶板10上的穿孔下部的内径适配，该顶杆6的顶部为圆弧形顶头6a，该圆弧形顶头6a的直径与基座1的顶板10上的穿孔上部的内径适配；顶杆6的底部设有直径大于顶杆6的直径的限位盘6b；顶杆6以其顶头6a位于穿孔上部的方式插在基座1的顶板10的穿孔11中，使限位盘6b位于顶板10的下方；

压簧5套在顶杆6上并位于基座1的顶板10和限位盘6b之间；

顶杠4的内端头从基座1的通槽12中插入基座1的空腔中并与限位盘6b的底面铰接，该顶杠4的中部铰接在基座1的通槽12的侧壁上。

电动轮廓仪7安装在工作台的一侧。

再请参阅图2，实用新型的第一种圆锥滚子球基面的测量装置，在测量时包括以下步骤：

初步定位步骤，调节工作台的前后位置，使电动轮廓仪7的测头70与定位套2的轴线处于同一垂直平面上；

精确定位步骤，先将一粒直径大于等于定位套2的上端孔径的钢球8放入定位套2的内孔中，接着将电动轮廓仪7的测头70接触钢球8的顶端，再调节工作台的前后位置，直到电动轮廓仪7的测头70找到钢球8的最高点，使电动轮廓仪7的测头70与定位套2的轴线处于同一垂直平面上，然后横向移开电动轮廓仪的测头70，取出钢球8；

测量曲率半径步骤，将待测圆锥滚子9的小端头插入定位套2的内孔中，使待测圆锥滚子9的高度的3/4～4/5落入定位套2的内孔中，接着横向移动电动轮廓仪的测头70，使电动轮廓仪的测头70移到圆锥滚子9球基面的左侧外倒角处，再开始测量圆锥滚子9球基面的曲率半径，即将电动轮廓仪的测头70横向移至球基面的右外侧倒角处，测得轮廓图形后去除两侧倒角进行评定，所得值即为该圆锥滚子球基面的曲率半径SR值；

顶出工件步骤，利用工件顶出机构弹出圆锥滚子9，即按下顶杠4的外端头，利用杠杆原理，使顶杠4的内端头上移而使顶杆6顶升，通过顶杆6的顶头6a将圆锥滚子8顶出定位套2的内孔，释放顶杠4的外端头，通过压簧5使顶杆6复位，然后逐个进行同规格的圆锥滚子的测量。

再请参阅图3，本实用新型的第二种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座1、定位轴承3’、定位套2’和工件顶出机构、电动轮廓仪7和端面跳动测量仪7’。

基座1固定在工作台(图中未示)上；该基座1为一具有顶板10的空腔体，该顶板10的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔11，该顶板10上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座1的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽12。

定位轴承3’为四点接触球轴承并包括轴承内圈31、轴承外圈32、保持架和钢球33；轴承内圈31的内孔为上端孔径大，下端孔径小的锥孔，该轴承内圈31的外表面为圆柱面并在下部设有内圈滚道；轴承外圈32的内孔面为圆柱面并且直径与轴承内圈31的外径适配，该轴承外圈32的内孔面上设有与内圈滚道对称的外圈滚道，该轴承外圈32的上端面设有若干个与基座1上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔；保持架和钢球33设在轴承内圈31的内圈滚道与轴承外圈32的外圈滚道之间；定位轴承3’组配后通过设在每个埋头通孔中的螺钉30固定在基座1的顶板10上，使轴承内圈31与顶板10上的穿孔同轴，并使定位轴承3’的轴向游隙为零，还使轴承内圈31的底面与顶板10的顶面之间留有设定的间隙，该间隙应满足轴承内圈31转动灵活。

定位套2’的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套2’的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配，该定位套2’的外表面为与轴承内圈31的内孔面适配的锥面，使该定位套2’插装在轴承内圈31的内孔中。为了便于定位套2’的调换，在定位套2’的内孔中部设置一个上台阶21和一个下台阶22，上台阶21用于从轴承内圈31的内孔中拔出定位套2’，下台阶22用于将定位套2’插入轴承内圈31的内孔中。

为了使定位轴承3’的轴向游隙为零，保证定位套2’在跟着轴承内圈31一起转动时不会产生径向偏位，将轴承外圈32设计为由上外圈32a和下外圈32b构成，上外圈32a的内孔面设有上半外圈滚道，下外圈32b的内孔面设有上半外圈滚道，在将定位轴承3’安装到基座1的顶板10上后，若轴向游隙大于零，可将上外圈32a的底面磨削掉一些，若轴向游隙小于零，可在上外圈32a和下外圈32b之间设置调整垫片。

工件顶出机构包括顶杆6、压簧5和顶杠4；其中，

顶杆6的直径与基座1的顶板10上的穿孔下部的内径适配，该顶杆6的顶部为圆弧形顶头6a，该圆弧形顶头6a的直径与基座1的顶板10上的穿孔上部的内径适配；顶杆6的底部设有直径大于顶杆6的直径的限位盘6b；顶杆6以其顶头6a位于穿孔上部的方式插在基座1的顶板10的穿孔11中，使限位盘6b位于顶板10的下方；

压簧5套在顶杆6上并位于基座1的顶板10和限位盘6b之间；

顶杠4的内端头从基座1的通槽12中插入基座1的空腔中并与限位盘6b的底面铰接，该顶杠4的中部铰接在基座1的通槽12的侧壁上。

电动轮廓仪7安装在工作台的一侧。

端面跳动测量仪7’安装在定位套2’的上方，该端面跳动测量仪为安装在磁性台架上的千分表，通过磁性台架使千分表安装在工作台上。

再请参阅图4，实用新型的第二种圆锥滚子球基面的测量装置，既能测量球基面的曲率半径又能测量测量球基面的端面跳动；

测量球基面的曲率半径工序包括以下步骤：

初步定位步骤，调节工作台的前后位置，使电动轮廓仪7的测头70与定位套2’的轴线处于同一垂直平面上；

精确定位步骤，先将一粒直径大于等于定位套2的上端孔径的钢球8放入定位套2’的内孔中，接着将电动轮廓仪7的测头70接触钢球8的顶端，再调节工作台的前后位置，直到电动轮廓仪7的测头70找到钢球8的最高点，使电动轮廓仪7的测头70与定位套2’的轴线处于同一垂直平面上，然后横向移开电动轮廓仪的测头70，取出钢球8；

测量曲率半径步骤，将待测圆锥滚子9的小端头插入定位套2’的内孔中，使待测圆锥滚子9的高度的3/4～4/5落入定位套2’的内孔中，接着横向移动电动轮廓仪的测头70，使电动轮廓仪的测头70移到圆锥滚子9球基面的左侧外倒角处，再开始测量圆锥滚子9球基面的曲率半径，即将电动轮廓仪的测头70横向移至球基面的右外侧倒角处，测得轮廓图形后去除两侧倒角进行评定，所得值即为该圆锥滚子球基面的曲率半径SR值；

顶出工件步骤，利用工件顶出机构弹出圆锥滚子9，即按下顶杠4的外端头，利用杠杆原理，使顶杠4的内端头上移而使顶杆6顶升，通过顶杆6的顶头6a将圆锥滚子8顶出定位套2’的内孔，释放顶杠4的外端头，通过压簧5使顶杆6复位，然后逐个进行同规格的圆锥滚子的测量；

测量球基面的端面跳动工序包括以下步骤：

安装端面跳动测量仪步骤，先将电动轮廓仪的测头70移开，再在定位套2’的上方安装端面跳动测量仪7’，即将安装在磁性台架上的千分表设在定位套2’的上方；

测量端面跳动步骤，先将千分表的测杆头与圆锥滚子球基面的任意一点接触，再转动定位轴承3’的轴承内圈31，使定位套2’带着圆锥滚子9一起转动，即可得到圆锥滚子9球基面的端面跳动量，根据千分表的指针摆动幅度，可判断球基面的端面跳动量是否符合要求。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (4)

1.一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位套、座套、工件顶出机构和电动轮廓仪；其特征在于，

所述基座固定在工作台上；该基座为一具有顶板的空腔体，该顶板的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔，该顶板上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽；

所述定位套的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配；该定位套的外表面为圆柱面并在底部设有下凸肩；

所述座套的内径与所述定位套的下凸肩的外径适配，该座套的上部设有上凸肩，该上凸肩的内径与所述定位套的外表面的直径适配，该座套的上端面设有若干个与基座上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔；

在所述定位套与所述基座顶板上的穿孔同轴地设在所述顶板上后，所述座套套在定位套的下部，并且上凸肩压在定位套的下凸肩上，再通过设在每个埋头通孔中的螺钉将定位套和座套固定在基座上；

所述工件顶出机构包括顶杆、压簧和顶杠；其中，

所述顶杆的直径与所述基座的顶板上的穿孔下部的内径适配；顶杆的顶部设有圆弧形顶头，该圆弧形顶头的直径与所述基座的顶板上的穿孔上部的内径适配；顶杆的底部设有直径大于顶杆的直径的限位盘；所述顶杆以其顶头位于穿孔上部的方式插在基座的顶板的穿孔中，使所述限位盘位于顶板的下方；

所述压簧套在所述顶杆上并位于基座的顶板和限位盘之间；

所述顶杠的内端头从所述基座的通槽中插入基座的空腔中并与所述顶杆的底面铰接，该顶杠的中部铰接在所述通槽的侧壁上；

所述电动轮廓仪安装在所述工作台的一侧。

2.一种圆锥滚子球基面的测量装置，包括基座、定位轴承、定位套和工件顶出机构、电动轮廓仪和端面跳动测量仪；其特征在于，

所述基座固定在工作台上；该基座为一具有顶板的空腔体，该顶板的中心开设一个上大下小的一级台阶形穿孔，该顶板上还围绕该穿孔均布地开设若干螺纹孔；该基座的一侧腔壁上开设一个竖直方向的腰形通槽；

所述定位轴承为四点接触球轴承并包括轴承内圈、轴承外圈、保持架和钢球，所述轴承内圈的内孔为上端孔径大，下端孔径小的锥孔，该轴承内圈的外表面为圆柱面并在下部设有内圈滚道；所述轴承外圈的内孔面为圆柱面并且直径与所述轴承内圈的外径适配，该轴承外圈的内孔面上设有与内圈滚道对称的外圈滚道，该轴承外圈的上端面设有若干个与基座上的若干螺纹孔一一对应的埋头通孔；保持架和钢球设在轴承内圈的内圈滚道与轴承外圈的外圈滚道之间；所述定位轴承组配后通过设在每个埋头通孔中的螺钉固定在基座的顶板上，使轴承内圈与顶板上的穿孔同轴，并使定位轴承的轴向游隙为零，还使轴承内圈的底面与所述顶板的顶面之间留有设定的间隙；

所述定位套的内孔为上端孔径大、下端孔径小的锥孔，并且上端孔径与被测工件的中部外表面的直径适配，该定位套的内孔的锥度与工件的外表面的锥度适配，该定位套的外表面为与轴承内圈的内孔面适配的锥面，使该定位套插装在轴承内圈的内孔中；

所述工件顶出机构包括顶杆、压簧和顶杠；其中，

所述顶杆的直径与所述基座的顶板上的穿孔下部的内径适配；顶杆的顶部设有圆弧形顶头，该圆弧形顶头的直径与所述基座的顶板上的穿孔上部的内径适配；顶杆的底部设有直径大于顶杆的直径的限位盘；所述顶杆以其顶头位于穿孔上部的方式插在基座的顶板的穿孔中，使所述限位盘位于顶板的下方；

所述压簧套在所述顶杆上并位于基座的顶板和限位盘之间；

所述顶杠的内端头从所述基座的通槽中插入基座的空腔中并与所述顶杆的底面铰接，该顶杠的中部铰接在所述通槽的侧壁上；

所述电动轮廓仪安装在所述工作台的一侧；

所述端面跳动测量仪安装在所述定位套的上方。

3.根据权利要求2所述的圆锥滚子球基面的测量装置，其特征在于，所述轴承外圈由上外圈和下外圈构成，所述上外圈的内孔面设有上半外圈滚道，所述下外圈的内孔面设有上半外圈滚道。

4.根据权利要求2所述的圆锥滚子球基面的测量装置，其特征在于，所述端面跳动测量仪为安装在磁性台架上的千分表。