CN105784094B - 一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪 - Google Patents

一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪 Download PDF

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Abstract

一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，包括箱体、主轴装置、驱动装置、定位装置、径向加载装置、测量装置和润滑***，润滑***为主轴装置、驱动装置、定位装置和径向加载装置提供润滑，主轴装置安装在箱体内，驱动装置的动力通过主轴装置传递给定位装置，定位装置安装在主轴装置上，待测锥孔圆柱滚子轴承定位固定在定位装置上，本发明中的测量仪成本低廉，操作简单，在实现锥孔圆柱滚子轴承轴向和径向定位同时，改进其径向加载方式，并通过信号调理电路对电信号进行放大滤波处理得到符合要求的电信号，进一步减少振动噪声测量的偶然误差，提高测量精度。通过锥孔圆柱滚子轴承振动噪声的检测。

Description

一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪
技术领域
本发明涉及一种滚动轴承振动和噪声检测装置，尤其是涉及一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪。
背景技术
随着锥孔圆柱滚子轴承的应用越来越广泛，各企业对锥孔圆柱滚子轴承的精度要求越来越高，在生产过程中对其振动和噪声的检测就显得尤为重要。目前，中国专利申请201310274282.X公开的轴承振动噪声测量仪只适用内孔为直孔的圆柱滚子轴承的振动噪声检测，且其径向加载装置结构复杂，成本高，调整难度较大，容易造成传感器测量位置偏斜，增加劳动强度，给振动噪声的测量带来较大的误差。这些都给企业的轴承质量带来了隐患，同时也制约了轴承产品生产过程的控制和质量的改进。
发明内容
本发明的目的是为解决现有装置其径向加载装置结构复杂，成本高，调整难度较大，提供一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，该测量仪采用特定的定位装置、径向加载装置和测量装置，在实现锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量的同时，降低测量成本和劳动强度，提高测量的稳定性和准确度
本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：
一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，包括箱体、主轴装置、驱动装置、定位装置、径向加载装置、测量装置和润滑***，润滑***为主轴装置、驱动装置、定位装置和径向加载装置提供润滑，主轴装置安装在箱体内，驱动装置的动力通过主轴装置传递给定位装置，定位装置安装在主轴装置上，待测锥孔圆柱滚子轴承定位固定在定位装置上，所述测量装置包括传感器、信号调理电路盒和计算机，传感器检测到的信号通过信号调理电路盒处理后传递给计算机，传感器安装在径向加载装置上，径向加载装置支撑在待测锥孔圆柱滚子轴承的外径上以调整传感器使传感器位于被测圆柱滚子轴承径向最高点，径向加载装置包括动力加载装置和浮动支撑组件，浮动支撑组件包括柔性支撑垫、两个弹簧和两个浮动支撑，所述动力加载装置具有一伸缩端，该伸缩端上固定有连接块，两个浮动支撑转动安装在连接块上，两个浮动支撑相互配合夹设在待测锥孔圆柱滚子轴承的外径上，柔性支撑垫固定在浮动支撑与待测锥孔圆柱滚子轴承的外径接触的一侧面上，弹簧的一端固定在连接块上，另一端固定在浮动支撑远离待测锥孔圆柱滚子轴承外径的一侧面上，以便于通过弹簧的作用找正待测锥孔圆柱滚子轴承的外圈。
所述的主轴装置包括主轴、采用背靠背安装的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承以及套筒，套筒设置在第一角接触球轴承和第二角接触球轴承之间，主轴贯穿箱体设置，主轴的一端与驱动装置连接，主轴的另一端与定位装置连接，套筒、第一角接触球轴承和第二角接触球轴承通过第一轴承盖和第二轴承盖的配合密封在箱体内，第一轴承盖固定在箱体靠近驱动装置的一端上，第二轴承盖固定在箱体靠近定位装置的一端上，第一轴承盖和第二轴承盖与箱体之间还夹设有第一垫片和第二垫片。
所述的定位装置包括芯轴组件、垫圈和拧紧螺母，所述芯轴组件的一端固定在主轴装置上，芯轴组件上设置有定位轴肩，以便于定位待测锥孔圆柱滚子轴承，芯轴组件远离主轴装置的一端上还设置有螺纹段，通过该螺纹段与垫圈和拧紧螺母配合将待测测锥孔圆柱滚子轴承固定在芯轴组件上，以防止测量过程中被测锥孔圆柱轴承内圈相对芯轴组件发生轴向和径向窜动。
所述的驱动装置包括电机、多楔带、主动带轮和从动带轮，主动带轮固定在电机的输出端上，从动带轮固定在主轴装置上，多楔带套设在主动带轮和从动带轮上以实现通过电机驱动主轴装置转动。
所述的信号调理电路盒包括信号放大模块、滤波模块和模/数转换器，传感器输出的信号经信号放大模块放大后，通过滤波模块过滤噪音后输入至模/数转换器，模/数转换器将电信号转变为数字信号输出至计算机处理。
所述的动力加载装置为气缸。
如图所示，在测量时，芯轴组件采用与被测锥孔圆柱滚子轴承锥度相同的锥度芯轴，并将待测轴承安装在该芯轴上，非基准面通过轴肩定位，基准面通过垫圈用拧紧螺母固定，保证在测量过程中被测锥孔圆柱滚子轴承内圈相对芯轴不发生轴向和径向窜动。启动气动加载装置，由带有柔性支撑垫的浮动支撑作用于被测锥孔圆柱滚子轴承外圈进行径向加载，载荷由气动加载装置调节，通过浮动支撑组件两侧张力较大的弹簧自动找正被测圆柱滚子轴承外圈径向最高点位置，调整传感器位置，使其位于被测锥孔圆柱滚子轴承外圈径向最高点。 启动电机，由多楔带带动主轴旋转，待转速稳定后，由传感器收集振动噪声信号，经过信号调理电路处理，读出计算机显示器的示数，即为被测锥孔圆柱滚子轴承的振动噪声值。
该测量仪的芯轴组件芯轴为锥度芯轴，更换为不带锥度的芯轴后可用于直孔圆柱滚子轴承振动噪声的测量。
该测量仪的径向加载装置由气动加载装置、柔性加载垫、两个张力较大的弹簧盒浮动支撑构成。柔性加载垫置于浮动支撑前端，防止在测量过程中划伤轴承表面；两个张力较大的弹簧安装在浮动支撑两侧，找正被测圆柱滚子轴承外圈位置，使传感器位于被测圆柱滚子轴承径向最高点，防止测量过程中外圈发生旋转和偏斜。
该测量仪的测量装置使用信号调理电路盒，通过调理电路对信号进行放大滤波处理，过滤周围环境噪音和其他因素影响，然后通过模/数转换器（A/D）将电信号转变为数字信号，减小测量误差，提高测量的准确性。
本发明的有益效果是：本发明中的测量仪成本低廉，操作简单，在实现锥孔圆柱滚子轴承轴向和径向定位同时，改进其径向加载方式，并通过信号调理电路对电信号进行放大滤波处理得到符合要求的电信号，进一步减少振动噪声测量的偶然误差，提高测量精度。通过锥孔圆柱滚子轴承振动噪声的检测，有利于轴承企业优化轴承结构和设计，改进加工工艺，进而实现轴承质量的提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中定位装置的放大示意图。
图3为本发明中径向加载装置的工作状态下的放大示意图。
图示标记： 1、电机；2、多楔带；3、主轴；4、第一轴承盖；5、第一垫片；6、箱体；7、第一角接触球轴承； 8、套筒；9、第二角接触球轴承；10、第二垫片；11、第二轴承盖；12、气动加载装置；13、浮动支撑组件；1301、弹簧；1302、浮动支撑；1303、柔性支撑垫；14、传感器；15、信号调理电路盒；16、计算机；17、待测锥孔圆柱滚子轴承；18、垫圈；19、锥度芯轴；20、拧紧螺母。
具体实施方式
图中所示，具体实施方式如下：
一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，包括箱体6、主轴装置、驱动装置、定位装置、径向加载装置、测量装置和润滑***，润滑***为主轴装置、驱动装置、定位装置和径向加载装置提供润滑，主轴装置安装在箱体6内，驱动装置的动力通过主轴装置传递给定位装置，定位装置安装在主轴装置上，待测锥孔圆柱滚子轴承17定位固定在定位装置上，所述测量装置包括传感器14、信号调理电路盒15和计算机16，传感器14检测到的信号通过信号调理电路盒15处理后传递给计算机16，传感器14安装在径向加载装置上，径向加载装置支撑在待测锥孔圆柱滚子轴承17的外径上以调整传感器14使传感器14位于被测圆柱滚子轴承17径向最高点，径向加载装置包括动力加载装置12和浮动支撑组件13，浮动支撑组件13包括柔性支撑垫1303、两个弹簧1301和两个浮动支撑1302，所述动力加载装置12具有一伸缩端，该伸缩端上固定有连接块，两个浮动支撑1302转动安装在连接块上，两个浮动支撑1302相互配合夹设在待测锥孔圆柱滚子轴承17的外径上，柔性支撑垫1303固定在浮动支撑1302与待测锥孔圆柱滚子轴承17的外径接触的一侧面上，弹簧1301的一端固定在连接块上，另一端固定在浮动支撑1302远离待测锥孔圆柱滚子轴承17外径的一侧面上，以便于通过弹簧1301的作用找正待测锥孔圆柱滚子轴承17的外圈。
所述的主轴装置包括主轴3、采用背靠背安装的第一角接触球轴承7和第二角接触球轴承9以及套筒8，套筒8设置在第一角接触球轴承7和第二角接触球轴承9之间，主轴3贯穿箱体6设置，主轴3的一端与驱动装置连接，主轴3的另一端与定位装置连接，套筒8、第一角接触球轴承7和第二角接触球轴承9通过第一轴承盖4和第二轴承盖11的配合密封在箱体6内，第一轴承盖4固定在箱体6靠近驱动装置的一端上，第二轴承盖11固定在箱体靠近定位装置的一端上，第一轴承盖4和第二轴承盖11与箱体6之间还夹设有第一垫片5和第二垫片10。
所述的定位装置包括芯轴组件19、垫圈18和拧紧螺母20，所述芯轴组件19的一端固定在主轴装置上，芯轴组件19上设置有定位轴肩，以便于定位待测锥孔圆柱滚子轴承17，芯轴组件19远离主轴装置的一端上还设置有螺纹段，通过该螺纹段与垫圈18和拧紧螺母20配合将待测测锥孔圆柱滚子轴承17固定在芯轴组件19上，以防止测量过程中被测锥孔圆柱轴承17内圈相对芯轴组件19发生轴向和径向窜动。
所述的驱动装置包括电机1、多楔带2、主动带轮和从动带轮，主动带轮固定在电机1的输出端上，从动带轮固定在主轴装置上，多楔带2套设在主动带轮和从动带轮上以实现通过电机驱动主轴装置转动。
所述的信号调理电路盒15包括信号放大模块、滤波模块和模/数转换器，传感器输出的信号经信号放大模块放大后，通过滤波模块过滤噪音后输入至模/数转换器，模/数转换器将电信号转变为数字信号输出至计算机处理。
所述的动力加载装置12为气缸。
如图所示，在测量时，芯轴组件采用与被测锥孔圆柱滚子轴承锥度相同的锥度芯轴，并将待测轴承安装在该芯轴上，非基准面通过轴肩定位，基准面通过垫圈18用拧紧螺母20固定，保证在测量过程中被测锥孔圆柱滚子轴承17内圈相对芯轴不发生轴向和径向窜动。启动气动加载装置12，由带有柔性支撑垫的浮动支撑作用于被测锥孔圆柱滚子轴承17外圈进行径向加载，载荷由气动加载装置调节，通过浮动支撑组件13两侧张力较大的弹簧自动找正被测圆柱滚子轴承17外圈径向最高点位置，调整传感器14位置，使其位于被测锥孔圆柱滚子轴承17外圈径向最高点。 启动电机1，由多楔带2带动主轴3旋转，待转速稳定后，由传感器14收集振动噪声信号，经过信号调理电路15处理，读出计算机16显示器的示数，即为被测锥孔圆柱滚子轴承17的振动噪声值。
该测量仪的芯轴组件芯轴为锥度芯轴，更换为不带锥度的芯轴后可用于直孔圆柱滚子轴承振动噪声的测量。
该测量仪的径向加载装置由气动加载装置、柔性加载垫、两个张力较大的弹簧盒浮动支撑构成。柔性加载垫置于浮动支撑前端，防止在测量过程中划伤轴承表面；两个张力较大的弹簧安装在浮动支撑两侧，找正被测圆柱滚子轴承外圈位置，使传感器位于被测圆柱滚子轴承径向最高点，防止测量过程中外圈发生旋转和偏斜。
该测量仪的测量装置使用信号调理电路盒，通过调理电路对信号进行放大滤波处理，过滤周围环境噪音和其他因素影响，然后通过模/数转换器A/D将电信号转变为数字信号，减小测量误差，提高测量的准确性。
本发明所列举的技术方案和实施方式并非是限制，与本发明所列举的技术方案和实施方式等同或者效果相同方案都在本发明所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，包括箱体（6）、主轴装置、驱动装置、定位装置、径向加载装置、测量装置和润滑***，润滑***为主轴装置、驱动装置、定位装置和径向加载装置提供润滑，主轴装置安装在箱体（6）内，驱动装置的动力通过主轴装置传递给定位装置，定位装置安装在主轴装置上，待测锥孔圆柱滚子轴承（17）定位固定在定位装置上，其特征在于：所述测量装置包括传感器（14）、信号调理电路盒（15）和计算机（16），传感器（14）检测到的信号通过信号调理电路盒（15）处理后传递给计算机（16），传感器（14）安装在径向加载装置上，径向加载装置支撑在待测锥孔圆柱滚子轴承（17）的外径上以调整传感器（14）使传感器（14）位于被测圆柱滚子轴承（17）径向最高点，径向加载装置包括动力加载装置（12）和浮动支撑组件（13），浮动支撑组件（13）包括柔性支撑垫（1303）、两个弹簧（1301）和两个浮动支撑（1302），所述动力加载装置（12）具有一伸缩端，该伸缩端上固定有连接块，两个浮动支撑（1302）转动安装在连接块上，两个浮动支撑（1302）相互配合夹设在待测锥孔圆柱滚子轴承（17）的外径上，柔性支撑垫（1303）固定在浮动支撑（1302）与待测锥孔圆柱滚子轴承（17）的外径接触的一侧面上，弹簧（1301）的一端固定在连接块上，另一端固定在浮动支撑（1302）远离待测锥孔圆柱滚子轴承（17）外径的一侧面上，以便于通过弹簧（1301）的作用找正待测锥孔圆柱滚子轴承（17）的外圈，所述的定位装置包括芯轴组件（19）、垫圈（18）和拧紧螺母（20），所述芯轴组件（19）的一端固定在主轴装置上，芯轴组件（19）上设置有定位轴肩，以便于定位待测锥孔圆柱滚子轴承（17），芯轴组件（19）远离主轴装置的一端上还设置有螺纹段，通过该螺纹段与垫圈（18）和拧紧螺母（20）配合将待测测锥孔圆柱滚子轴承（17）固定在芯轴组件（19）上，以防止测量过程中被测锥孔圆柱轴承（17）内圈相对芯轴组件（19）发生轴向和径向窜动。
2.根据权利要求1所述的一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，其特征在于：所述的主轴装置包括主轴（3）、采用背靠背安装的第一角接触球轴承（7）和第二角接触球轴承（9）以及套筒（8），套筒（8）设置在第一角接触球轴承（7）和第二角接触球轴承（9）之间，主轴（3）贯穿箱体（6）设置，主轴（3）的一端与驱动装置连接，主轴（3）的另一端与定位装置连接，套筒（8）、第一角接触球轴承（7）和第二角接触球轴承（9）通过第一轴承盖（4）和第二轴承盖（11）的配合密封在箱体（6）内，第一轴承盖（4）固定在箱体（6）靠近驱动装置的一端上，第二轴承盖（11）固定在箱体靠近定位装置的一端上，第一轴承盖（4）和第二轴承盖（11）与箱体（6）之间还夹设有第一垫片（5）和第二垫片（10）。
3.根据权利要求1所述的一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，其特征在于：所述的驱动装置包括电机（1）、多楔带（2）、主动带轮和从动带轮，主动带轮固定在电机（1）的输出端上，从动带轮固定在主轴装置上，多楔带（2）套设在主动带轮和从动带轮上以实现通过电机驱动主轴装置转动。
4.根据权利要求1所述的一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，其特征在于：所述的信号调理电路盒（15）包括信号放大模块、滤波模块和模/数转换器，传感器输出的信号经信号放大模块放大后，通过滤波模块过滤噪音后输入至模/数转换器，模/数转换器将电信号转变为数字信号输出至计算机处理。
5.根据权利要求1所述的一种锥孔圆柱滚子轴承振动噪声测量仪，其特征在于：所述的动力加载装置（12）为气缸。
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