CN212721378U - 一种角接触球轴承接触角检测装置 - Google Patents

Abstract

一种角接触球轴承接触角检测装置，被测轴承经工装连接在旋转部分上，配重部分位于被测轴承的上方、且与升降部分相连接，配重部分包括连接在升降L板上的配重中心套，配重中心套的底部设配重底盘，配重底盘的上表面加工有凸起，配重底盘朝向被测轴承一侧设有用于向轴承外圈传递负载的加力柱，配重部分还包括活动砝码，活动砝码为盘状砝码，盘状砝码的一个表面开有沟槽、另一个表面加工有凸起。本测量装置具有结构简单、测量稳定性好、测量精度高之优点。

Description

一种角接触球轴承接触角检测装置

技术领域

本实用新型涉及轴承检测技术领域，尤其是涉及一种角接触球轴承接触角检测装置。

背景技术

角接触球轴承的接触角为径向平面内球和滚道的接触点连线与轴承轴线的垂直线间的角度，接触角越大，轴向承载能力越高。

申请号为201721678380X的实用新型专利中公开了名称为“一种高精度轴承接触角测量仪” 的技术方案，该接触角测量仪包括设置在工作台上的传感器定位机构，用于定位光电传感器的位置，由光电传感器测量轴承钢球保持架的转速，同时设置光栅编码器用于测得轴承外圈的累积转动角度，然后计算出两者（角度与转速）之间的转速比，进而获得接触角数值。该测量仪的优点在于提升了接触角测量的精度，其缺点在于：1）结构复杂。由于主轴由同轴安装的皮带轮驱动，皮带轮所属的带传动装置由电机带动，这一过程中，电机转数与主轴转数之间存在差异，故该测量仪不仅设置用于测量轴承外圈转动的光栅编码盘，同时还设了检测轴承钢球保持架转速的光电传感器；2）施加在轴承内圈上的载荷无法保证大小的准确。本测量仪经拉杆和阻件完成负荷的加载，无拉力传感器，故“为开环控制的方式”，无法达到适配准确载荷的目的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种配重施加准确和平稳、结构简单、测量结果可靠的接触角检测装置，采用的技术方案为：一种角接触球轴承接触角检测装置，包括升降部分、配重部分、测量部分和旋转部分，被测轴承经工装连接在旋转部分上，配重部分位于被测轴承的上方、且与升降部分相连接，其特征在于：所述配重部分包括连接在升降L板上的配重中心套，配重中心套的底部设配重底盘，配重底盘的上表面加工有凸起，配重底盘朝向被测轴承一侧设有用于向轴承外圈传递负载的加力柱，配重部分还包括活动砝码，所述活动砝码为盘状砝码，盘状砝码的一个表面开有沟槽、另一个表面加工有凸起。

所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的检测传感器；还包括与旋转部分的旋转电机配套的控制电路，所述控制电路输出旋转电机旋转角度；还包括获取检测传感器和电机旋转角度的测量数值、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。本装置分别获取保持架和轴承内圈转角，经公式计算后即为被测轴承的接触角。

所述旋转电机为伺服电机。为简化结构，本装置可直接选用控制性能好、输出参数准确的伺服电机。

所述工装包括上工装和下工装，所述下工装分别连接旋转部分的旋转轴承和轴承内圈，以将旋转轴承传递来的旋转运动传递至轴承内圈；所述上工装一端与钢球保持架接触、另一端具有连接凸起，连接凸起延伸至配重旋转内芯的中心孔内，配重旋转内芯的大端位于配重中心套的内孔中，检测传感器的探头配置在配重旋转内芯的上表面上。下工装传递轴承内圈转动所需动力，上工装起到连接保持架和检测传感器的作用，且将传感器配置在旋转内芯的大端面上避免了保持架本身存在的接触面小的弊病，增加了测量结果的稳定性。

所述升降部分包括安装在机架上的升降驱动件，以及与升降驱动件连接的所述升降L板。升降驱动件带动升降L板、进而带动配重部分一起上下移动。

所述升降驱动件为升降电机、升降油缸或者升降气缸。升降驱动件根据具体情况不同，有不同种类可选。

所述升降电机的输出端与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠配合丝母，丝母与升降L板固定连接；升降L板上还设有滑块，机架上安装与滑块配合的纵向的线性滑轨。升降电机带动丝杠转动，以实现丝母带动配重部分实现直线移动。

所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的编码器；还包括与旋转部分的旋转电机配套的控制电路，所述控制电路输出旋转电机旋转角度；还包括获取检测传感器和电机旋转角度的测量数值、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的编码器；还包括与旋转部分连接的下部检测传感器；还包括与编码器和下部检测传感器连接、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。作为一种结构形式，还可以由编码器代替检测传感器或者编码器加上下部检测传感器的形式实现信号的采集。

本实用新型的有益效果在于：本测量装置采用阶梯砝码为轴承测量施加负载，设置在活动砝码两表面的沟槽和凸起，以及中心孔共同确保被测轴承负荷加载的恒定以及重心的稳定性；配合伺服电机、只需安装传感器的测量方式简化了结构，且增加了测量结果的准确性；本装置具有结构简单、测量稳定性好、测量精度高之优点。

附图说明

附图1是角接触轴承结构示意图，附图2是本实用新型实施例一，附图3是本实用新型实施例二，附图4是升降L板与配重中心套之间的连接结构示意图，附图5是配重部分结构示意图，附图6是附图5的局部视图，附图7是半圆形砝码结构示意图，附图8是扇形砝码结构示意图。

其中，100.外圈，101.内圈，102钢球保持架。

1.底座，2.立板，3.横板，4.旋转轴承，5.下工装，6.被测轴承，7.上工装，8.砝码组件，9.配重中心套，10.升降L板，11.升降驱动件，12.旋转驱动件，13.连接套，14.线性滑轨，15.滚珠丝杠，16.配重旋转内芯，17.检测传感器，18是活动砝码，181是半圆形砝码，182是扇形砝码，183是配重底盘，184是砝码Ⅰ，185是砝码Ⅱ，19是滑动定位销。

201.升降部分，202.旋转部分，203.配重部分。

30.联轴器，31.编码器，32.检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。

实施例一：

附图1给出了角接触球轴承的结构示意，该轴承包括外圈100、内圈101和钢球保持架102，以及安装在钢球保持架102中的若干个钢球。

附图2给出本检测装置实施例一，本实施例给出了一种角接触球轴承接触角检测装置，该装置包括机架、升降部分201、配重部分203、测量部分和旋转部分202，被测轴承6由工装连接在旋转部分上并在旋转部分带动下、实现内圈101的转动。

配重部分203位于被测轴承6的上方、且与升降部分201相连接。配重部分203包括连接在升降L板10上的配重中心套9，配重中心套9的底部设配重底盘183，配重底盘183与配重中心套9既可一体制成，也可固定连接于配重中心套9的底部。配重底盘的上表面加工有凸起，配重底盘朝向被测轴承一侧设有用于向轴承外圈101传递负载的加力柱，该加力柱具体形状不限，比如可为环状加力柱，也可为柱状加力柱，其目的在于将配重的力向下传递至轴承外圈，达到外圈固定不动的目的。配重部分还包括活动砝码18，活动砝码18为盘状砝码。为实现快速定位，活动砝码的一个表面开有沟槽、另一个表面加工有凸起，具体结构可参见附图5和附图6给出的砝码Ⅰ184和砝码Ⅱ185。另外，此处所谓盘状砝码，既可为一完整的圆盘状砝码，也可为小于整圆的扇状砝码，角度可为180度，比如附图中给出的半圆形砝码181，或者120度，比如附图中给出的扇形砝码182，当然也可为其他形状或者采用其他的角度。通过调整活动砝码18的数量，可调整施加在轴承外圈载荷的大小。

测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的检测传感器17；还包括与旋转部分202的旋转电机配套的控制电路，控制电路输出旋转电机旋转角度；还包括获取检测传感器17和电机旋转角度的测量数值、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。此处的旋转电机可直接选用伺服电机。这样，伺服电机可直接输出电机转数（即内圈转数），检测传感器17感知的是在轴承内圈带动下、钢球保持架的转数。在两参数确定的前提下，可经公式计算获得接触角。

本装置的工装包括上工装7和下工装5，下工装5分别连接旋转部分的旋转轴承4和轴承内圈101，以将旋转轴承4传递来的旋转运动传递至轴承内圈，并进而带动钢球保持架转动。上工装7一端与钢球保持架接触、另一端设有连接凸起，配重旋转内芯16的大端位于配重中心套的内孔中，检测传感器17的探头配置在配重旋转内芯16的上表面上。

升降部分201包括安装在机架上的升降驱动件11，以及与升降驱动件11连接的升降L板10。本处的升降驱动件11可为升降电机、升降油缸或者升降气缸。本实施例中选用了升降电机，升降电机的输出端与滚珠丝杠15连接，滚珠丝杠15配合丝母，丝母与升降L板10固定连接；升降L板10上还设有滑块，机架上安装与滑块配合的纵向的线性滑轨14。当升降电机转动，带动滚珠丝杠15转动，使得丝母直线移动，由于丝母固定在升降L板上，故可带动升降L板一起上下移动。

升降L板10与配重中心套9之间的连接方式为：升降L板10上加工有锥形孔，配重中心套9具有凸出于升降L板10的上端部，上端部设有与锥形孔配合的颈部，上端部与升降L板10之间经滑动定位销19连接。锥形孔以及与之配合的颈部连接方式保证轴承在旋转中，起到配重作用的活动砝码不会转动。

实施例二：如图3所示，本实施例为上述实施例的变形结构，与实施例一不同之处在于测量部分使用编码器31检测钢球保持架旋转角度，即上工装旋转角度（对应轴承保持架的旋转角度）由编码器31计数。下工装的旋转角度（即轴承内圈旋转角度）亦可由下部检测传感器测量或者采用实施例一中给出的借助伺服电机自身控制电路完成信号输出。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种角接触球轴承接触角检测装置，包括升降部分、配重部分、测量部分和旋转部分，被测轴承经工装连接在旋转部分上，配重部分位于被测轴承的上方、且与升降部分相连接，其特征在于：所述配重部分包括连接在升降L板上的配重中心套，配重中心套的底部设配重底盘，配重底盘的上表面加工有凸起，配重底盘朝向被测轴承一侧设有用于向轴承外圈传递负载的加力柱，配重部分还包括活动砝码，所述活动砝码为盘状砝码，盘状砝码的一个表面开有沟槽、另一个表面加工有凸起。

2.按照权利要求1所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的检测传感器；还包括与旋转部分的旋转电机配套的控制电路，所述控制电路输出旋转电机旋转角度；还包括获取检测传感器和电机旋转角度的测量数值、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。

3.按照权利要求2所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述旋转电机为伺服电机。

4.按照权利要求2所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述工装包括上工装和下工装，所述下工装分别连接旋转部分的旋转轴承和轴承内圈，以将旋转轴承传递来的旋转运动传递至轴承内圈；所述上工装一端与钢球保持架接触、另一端具有连接凸起，配重旋转内芯的大端位于配重中心套的内孔中，检测传感器的探头配置在配重旋转内芯的上表面上。

5.按照权利要求2所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述升降部分包括安装在机架上的升降驱动件，以及与升降驱动件连接的所述升降L板。

6.按照权利要求5所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述升降驱动件为升降电机、升降油缸或者升降气缸。

7.按照权利要求6所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述升降电机的输出端与滚珠丝杠连接，滚珠丝杠配合丝母，丝母与升降L板固定连接；升降L板上还设有滑块，机架上安装与滑块配合的纵向的线性滑轨。

8.按照权利要求1所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的编码器；还包括与旋转部分的旋转电机配套的控制电路，所述控制电路输出旋转电机旋转角度；还包括获取检测传感器和电机旋转角度的测量数值、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。

9.按照权利要求1所述的角接触球轴承接触角检测装置，其特征在于：所述测量部分包括用于检测钢球保持架旋转角度的编码器；还包括与旋转部分连接的下部检测传感器；还包括与编码器和下部检测传感器连接、并进行相应运算后输出待测结果的中心控制部分。

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