CN102928226A - 背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，以克服现有人工装校工艺的不确定性和盲目性。该装置由施拉与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成。施拉与传感检测机构由立柱连接安装在轴承安装底座的滚动直线导轨副上，由定位块和行程限位块、后限位块确定其位置；传动与转动摩擦力矩测量机构通过电机座安装在轴承安装底座部分中的底座上，通过联轴器与传动杆带动轴承安装底座中的施拉套和轴承内圈转动，用以测量转动摩擦力矩。采用本发明，在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，能够精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩的数值。

Description

背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置

技术领域

本发明涉及一种角接触球轴承参数的测量装置，具体涉及背靠背成对安装角接触球轴承的预紧力、相对位移以及转动摩擦力矩的测量装置。

背景技术

在精密轴系的装较过程中，成对角接触球轴承的安装至关重要，是整个轴系精度的主要影响因素。成对角接触球轴承的经典安装方式可以分为面对面成对安装和背对背成对安装两大类。

成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移两者的关系是：轴承预紧力越大，则相对位移越大，此时转动摩擦力矩也会越大，同时轴系精度较高，反之亦然。但是，摩擦力矩太大就会给伺服控制带来困难，反过来会影响整个轴系的控制精度。

所以，在精密轴系的装校过程中，需要根据轴系精度的要求，对轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩进行优化匹配。

传统的精密轴系装校过程中只是凭操作人员的经验确定相对位移，然后在此相对位移下由于轴承预紧力、转动摩擦力矩、轴系精度三者之一达不到要求从而造成装调工作的多次返工，而最终在轴系返工拆卸过程中容易造成零部件损伤，反而影响轴系精度和极大拖延轴系装调工期。

发明内容

本发明提供了一种背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，以克服现有人工装校工艺的不确定性和盲目性，以期在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩的数值，满足高精度轴系装调的技术问题。

为实现以上发明目的，本发明提出以下解决方案。

背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，由施拉与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成；

所述轴承安装底座包括底座和位于底座上方依次设置的定位座、剖分式压板、轴承内环拉紧组件、剖分式拉板以及上轴承杯；所述轴承内环拉紧组件在竖直方向上对待测的成对角接触球轴承的上轴承内环与下轴承内环收紧固定；下轴承外环通过所述定位座固定安装于底座上，并由位于下轴承上端的剖分式压板压紧；上轴承安装在上轴承杯中，并由上轴承杯和位于上轴承下端的所述剖分式拉板共同作用拉紧；位于定位座的外侧在底座上安装有滚动直线导轨副，靠近滚动直线导轨副两端在底座上分别固定设置有定位块和后限位块，在滚动直线导轨副上套接有适配的行程限位块；

所述施拉与传感检测机构包括自上而下依次设置的手轮、手轮安装架、连接板、盘形拉压传感器、拉钉以及拉盘，拉盘与位于其下端的所述上轴承杯固定连接；在手轮安装架一侧固定设置有与所述连接板滑动适配、用以沿竖直方向上导向的导向柱；在导向柱的外侧设置与所述手轮安装架、导向柱固定连接的立柱，在立柱上设置有与所述导向柱平行的光栅尺；立柱的底部与滚动直线导轨副和行程限位块固定连接；

所述传动与转动摩擦力矩测量机构包括自下而上依次传动连接的变频电机、波纹管式联轴器、非接触式扭矩传感器、联轴器以及传动杆，其中变频电机和非接触式扭矩传感器通过电机座与底座固定，传动杆的两端均与施拉套固定连接，联轴器的上部与传动杆中部卡接配合。

基于上述基本技术方案，本发明还有如下优化限定和改进：

上述轴承内环拉紧组件包括内隔套、法兰和施拉套，内隔套位于上、下轴承之间，法兰与施拉套在竖直方向上对上轴承内环和下轴承内环整体紧定。

在立柱的底部与行程限位块之间设置有用以锁紧立柱的传动轴和锁紧凸轮。

采用本发明的背靠背成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移、转动摩擦力矩组合测量装置，在一定的轴系精度下和实际润滑条件下，能够精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移和转动摩擦力矩的数值，对精密轴系的装校给出精确的、定量的调校标准，克服了现有人工装校工艺的不确定性和盲目性。

该测量装置亦适用于不同规格的轴承的测量，只需要根据轴承的规格相应改变上轴承杯、定位座、施拉套、内隔套、法兰的规格即可。

附图说明

图1为本发明的结构示意图(外部整体)；

图2为图1的左视图的剖视示意图；

图3为图1中立柱与轴承安装底座连接部分在A向的剖视图。

图4为图3在B向的剖视图。

附图标号说明：

1.底座；2.后限位块；3.滚动直线导轨副；4.定位块；5.行程限位块；6.立柱；7.光栅尺；8.导向柱；9.手轮；10.梯形丝杠；11.连接板；12.盘形拉压传感器；13.拉钉；14.拉盘；15.上轴承杯；16.剖分式拉板；17.剖分式压板；18.定位座；19.联轴器；20.非接触式扭矩传感器；21.波纹管式联轴器；22.变频电机；23.电机座；24.传动杆；25.下轴承；26.内隔套；27.上轴承；28.施拉套；29.法兰；30.下推力轴承；31.上推力轴承；32.梯形螺母；33.锁紧手柄；34.传动轴；35.锁紧凸轮；36.平键。

具体实施方式

如图1-图4所示，本发明的背靠背成对安装角接触球轴承预紧力、相对位移、转动摩擦力矩组合测量装置从上至下由施拉与传感检测机构、轴承安装底座、传动与转动摩擦力矩测量机构三部分组成。

施拉与传感检测机构由立柱6连接安装在轴承安装底座的滚动直线导轨副3上，可以沿滚动直线导轨副移动，由定位块4和行程限位块5、后限位块2确定其位置，以适应不同规格的轴承测量；传动与转动摩擦力矩测量机构通过电机座23安装在轴承安装底座部分中的底座1上，通过联轴器19与传动杆24带动轴承安装底座中的施拉套28和轴承内圈转动，用以测量转动摩擦力矩。

施拉与传感检测机构包括的主要零组件有：立柱6、光栅尺7、导向柱8、手轮9、梯形丝杠10、梯形螺母32、上推力轴承31、连接板11、下推力轴承30、盘形拉压传感器12、拉钉13、拉盘14、锁紧手轮33、传动轴34、锁紧凸轮35。

轴承安装底座包括的主要零组件有：底座1、滚动直线导轨副3、后限位块2、定位块4、行程限位块5、定位座18、剖分式压板17、内隔套26、施拉套28、法兰29、剖分式拉板16、上轴承杯15。

传动与转动摩擦力矩测量机构包括的主要零组件有：电机座23、变频电机22、波纹管式联轴器21、非接触式扭矩传感器20、联轴器19、传动杆24。

本发明的工作原理：

测量时，将一对角接触轴承由施拉套28、内隔套26、法兰29固定轴承内环；即内隔套26位于上、下轴承之间，法兰29与施拉套28在竖直方向上对上轴承内环和下轴承内环整体紧定。将下轴承25外环安装在定位座18上，由剖分式压板17压紧；将上轴承27安装在上轴承杯15中，由剖分式拉板16压紧；定位座18安装在底座1上。

将施拉与相对位移测量部分沿滚动直线导轨副3推至由定位块4确定的位置，转动锁紧手轮33，由传动轴34带动锁紧凸轮35将施拉与传感检测机构固定在滚动直线导轨副3上。将上轴承杯15与施拉与传感检测机构中的拉盘14连接。旋转手轮9，带动连接板11沿导向柱8向上移动，依次拉动盘形拉压传感器12、拉钉13、拉盘14、进而上拉上轴承27外环，再传导给上轴承27至下轴承25内环，下轴承25外环通过定位座18与底座1固定。于是，在手轮9的拉力下轴承内外环产生相对位移。由盘形拉压传感器12即可以读出由手轮9施加在背靠背成对安装的角接触球轴承上的预紧力，由光栅尺7即可以读出背靠背成对安装的角接触球轴承内外环产生的相对位移，从而确定出预紧力与相对位移之间的关系，指导精密轴系装校。

在一定的预紧力和轴承润滑条件下，安装在电机座23上的变频电机22带动波纹管式联轴器21、非接触式扭矩传感器20、联轴器19、传动杆24，由传动杆24拨动施拉套28和法兰29，从而带动轴承内环转动。变频电机匀速转动，由非接触式扭矩传感器20即可以读出在一定的预紧力和轴承润滑条件下背靠背成对安装角接触球轴承的转动摩擦力矩。

测量完毕，松开拉盘14与上轴承杯15的连接，反方向转动锁紧手轮33，由传动轴34带动松开锁紧凸轮35，将施拉与传感检测机构与滚动直线导轨副3松开，沿滚动直线导轨副推开施拉与传感检测机构，再依次拆卸各零组件。

Claims (3)

1.背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，其特征在于：由施拉与传感检测机构、传动与转动摩擦力矩测量机构、轴承安装底座三部分组成；

所述轴承安装底座包括底座(1)和位于底座上方依次设置的定位座(18)、剖分式压板(17)、轴承内环拉紧组件、剖分式拉板(16)以及上轴承杯(15)；所述轴承内环拉紧组件在竖直方向上对待测的成对角接触球轴承的上轴承内环与下轴承内环收紧固定；下轴承(25)外环通过所述定位座(18)固定安装于底座(1)上，并由位于下轴承上端的剖分式压板(17)压紧；上轴承(27)安装在上轴承杯(15)中，并由上轴承杯(15)和位于上轴承下端的所述剖分式拉板(16)共同作用拉紧；位于定位座(18)的外侧在底座(1)上安装有滚动直线导轨副(3)，靠近滚动直线导轨副(3)两端在底座上分别固定设置有定位块(4)和后限位块(2)，在滚动直线导轨副(3)上套接有适配的行程限位块(5)；

所述施拉与传感检测机构包括自上而下依次设置的手轮(9)、手轮安装架、连接板(11)、盘形拉压传感器(12)、拉钉(13)以及拉盘(14)，拉盘(14)与位于其下端的所述上轴承杯(15)固定连接；在手轮安装架一侧固定设置有与所述连接板(11)滑动适配、用以沿竖直方向上导向的导向柱(8)；在导向柱的外侧设置与所述手轮安装架、导向柱(8)固定连接的立柱(6)，在立柱(6)上设置有与所述导向柱(8)平行的光栅尺(7)；立柱(6)的底部与滚动直线导轨副(3)和行程限位块(5)固定连接；

所述传动与转动摩擦力矩测量机构包括自下而上依次传动连接的变频电机(22)、波纹管式联轴器(21)、非接触式扭矩传感器(20)、联轴器(19)以及传动杆(24)，其中变频电机(22)和非接触式扭矩传感器(20)通过电机座(23)与底座(1)固定，传动杆的两端均与施拉套(28)固定连接，联轴器(19)的上部与传动杆(24)中部卡接配合。

2.根据权利要求1所述的背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，其特征在于：所述轴承内环拉紧组件包括内隔套(26)、法兰(29)和施拉套(28)，内隔套(26)位于上、下轴承之间，法兰(29)与施拉套(28)在竖直方向上对上轴承内环和下轴承内环整体紧定。

3.根据权利要求1所述的背靠背成对安装角接触球轴承参数组合测量装置，其特征在于：在立柱(6)的底部与行程限位块(5)之间设置有用以锁紧立柱的传动轴(34)和锁紧凸轮(35)。

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