CN114136188A - 一种轴承套圈曲率半径的测量装置及测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承套圈曲率半径的测量装置及测量方法，包括一长条形结构的横板，横板的下表面两侧位置安装有上顶尖，上顶尖的尖端部朝下设置，横板的侧面前后位置处均安装有外形呈L型结构的连接支架，连接支架的竖直板靠近上顶尖的一侧面处安装有侧顶尖，两个侧顶尖尖部的连线与横板的长度方向相互平行设置，在横板的上方安装有可沿横板长度方向进行直线移动的滑块，滑块的上方吸附有用于安装测量表的测量支架；本发明所设计的测量装置结构简单、使用便捷，在进行测量时，采用比较法对大型工件的曲率半径进行测量和计算，能够使得测量的误差控制在0.05mm以内，有利于提高大型工件曲率半径测量的精度和效率。

Description

一种轴承套圈曲率半径的测量装置及测量方法
技术领域
本发明属于特大型剖分轴承曲率半径测量技术领域，具体涉及一种轴承套圈曲率半径的测量装置及测量方法。
背景技术
目前，对于曲率半径大于6米、重量大于80000kg的轴承来说，其内外圈的加工制作需要进行剖分，即需要将套圈剖分为多段（6段以上）进行分别加工，加工制作完成后再进行装配，实现特大型剖分轴承的制作；由于特大型剖分轴承套圈的尺寸大、重量重，在生产制作时，需要对剖分段工件进行高质量加工，由此需要对工件外形尺寸进行精确测量。但是在现有技术中，由于这种大型剖分工件的曲率半径不能够实现精确测量，测量手段存在误差过大、检测结果准确性低的问题，导致组装后的轴承无法满足实际需要，造成产品报废等问题，提高了企业的成本投入。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供一种轴承套圈曲率半径的测量装置及测量方法，其测量装置设计结构简单、使用便捷，在进行测量时，采用比较法对大型工件的曲率半径进行测量和计算，能够使得测量的误差控制在0.05mm以内，有利于提高大型工件曲率半径测量的精度和效率。
本发明所采用的技术方案是：一种轴承套圈曲率半径的测量装置，包括一长条形结构的横板，横板的下表面两侧位置安装有上顶尖，上顶尖的尖端部朝下设置，横板的侧面前后位置处均安装有外形呈L型结构的连接支架，连接支架的竖直板靠近上顶尖的一侧面处安装有侧顶尖，两个侧顶尖尖部的连线与横板的长度方向相互平行设置，在横板的上方安装有可沿横板长度方向进行直线移动的滑块，滑块的上方吸附有用于安装测量表的测量支架。
所述横板的上表面安装有导轨，导轨的长度方向与横板长度方向相互平行设置，滑块滑动的安装在导轨上。
本发明还提供了一种轴承套圈曲率半径的测量方法，其采用上述测量装置作为测量工具，具体方法如下：
步骤一、标准件的制作；按照待测工件的图纸尺寸加工制作出局部工件，该局部工件作为标准件；
步骤二、将上述测量装置置于标准件上，其中，两个上顶尖紧贴标准件的上表面，两个侧顶尖紧贴标准件的侧壁，将测量表安装在测量支架上，滑动滑块，使得测量表的测量头与标准件的侧壁相接触，在测量表运动至侧壁极限点位置时，将测量表归零；
步骤三、将归零后的测量装置置于待测工件上，测量装置的两个上顶尖紧贴待测工件的上表面，两个侧顶尖紧贴标准件的侧壁，滑动滑块，利用测量表寻找到待测工件侧壁的极限点位，此时，记录测量表所显示的数值，并与测量表归零时的数值相对比，得出增量Δ；
步骤四、计算出待测工件的半径尺寸R0；
首先，在标准件归零后，可得出以下公式，
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，R代表标准件的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
当利用测量装置对待测工件进行测量后，得出以下公式
Figure 76009DEST_PATH_IMAGE002
（2）；
其中，R0代表待测工件的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X+Δ代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
由于标准件的半径R为已知、弦长L已知，由公式（1）可得出X的值，在X的值已知，并且增量Δ、以及弦长L已知后，利用公式（2）可得出待测工件的半径R0，从而计算出待测工件的曲率半径。
所述步骤一中，局部工件的外形大小为待测工件大小的1/15-1/20.
所述步骤二中的侧壁包括标准件的圆弧外壁和圆弧内壁。
所述步骤三中的侧壁包括待测工件的圆弧外壁和圆弧内壁。
本发明的有益效果为：
本发明所设计的测量装置结构简单、使用便捷，在进行测量时，采用比较法对大型工件的曲率半径进行测量和计算，能够使得测量的误差控制在0.05mm以内，有利于提高大型工件曲率半径测量的精度和效率。
附图说明
图1为本发明测量装置的立体视图；
图2为本发明测量装置置于待测工件上的示意图；
图3为本发明标准件的公式计算示意图；
图4为本发明待测工件的公式计算示意图。
图中标记：1、横板；2、滑块；3、导轨；4、上顶尖；5、侧顶尖；6、连接支架；7、测量支架；8、待测工件；9、标准件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图所示，一种轴承套圈曲率半径的测量装置，包括一长条形结构的横板1，横板1的下表面两侧位置安装有上顶尖4，上顶尖4的尖端部朝下设置，其中，两个上顶尖4的下端连线与横板1表面保持平行，利用两个上顶尖4可以紧贴在标准件9和待测工件8的上表面，实现竖直方向定位的目的，并且在定位后，横板1上表面与标准件9或待测工件8的上表面相互平行。
横板1的侧面前后位置处均安装有外形呈L型结构的连接支架6，连接支架6的竖直板靠近上顶尖4的一侧面处安装有侧顶尖5，两个侧顶尖5尖部的连线与横板1的长度方向相互平行设置；利用两个侧顶尖5可以实现与标准件9或待测工件8侧壁进行接触的目的，配合两个上顶尖4后，从而实现该测量装置竖直方向、水平方向的定位效果，当测量支架7移动时，可以有效的提高测量过程中的精确度。
在横板1的上方安装有可沿横板1长度方向进行直线移动的滑块2，滑块2的上方吸附有用于安装测量表的测量支架7，滑块2作为移动块，一是可以实现对上方测量支架7的支撑，二是能够实现直线移动，且移动的轨迹与横板1长度方向相互平行，达到利用测量表检测侧壁弧形极限点的目的；其中，测量支架7采用磁性表座，用以吸附到滑块2上表面，具有拆装便捷、吸附力量大的优点，测量表可采用百分表或千分表，主要起到测量的效果。
所述横板1的上表面安装有导轨3，导轨3的长度方向与横板1长度方向相互平行设置，滑块2滑动的安装在导轨3上，采用直线导轨3滑块2的结构，具有摩擦力小，精度高的优点。
本发明还提供了一种轴承套圈曲率半径的测量方法，采用上述测量装置作为测量工具，本实施例中，选择待测工件8外壁进行曲率半径的测量，具体方法如下：
步骤一、标准件9的制作；按照待测工件8的图纸尺寸加工制作出局部工件，该局部工件作为标准件9；其中，局部工件的外形大小为待测工件8大小的1/15-1/20，即待测工件8的直径尺寸为6米时，标准件9的总长度可制作成1米，标准件9的弧形外径、内径均与待测工件8的尺寸相同；制作标准件9的目的是由于小型标准件9更容易在满足图纸尺寸精度的情况下进行加工制作，可用于与待测工件8进行比对测量；
步骤二、将上述测量装置置于标准件9上，其中，两个上顶尖4紧贴标准件9的上表面，两个侧顶尖5紧贴标准件9的外壁，将测量表安装在测量支架7上，滑动滑块2，使得测量表的测量头与标准件9的侧壁相接触，在测量表运动至外壁极限点位置时，将测量表归零；其中，外壁极限点指的是测量表运动到两个侧顶尖5连线的中间位置所测得的数值；
步骤三、将归零后的测量装置置于待测工件8上，测量装置的两个上顶尖4紧贴待测工件8的上表面，两个侧顶尖5紧贴标准件9的外壁，滑动滑块2，利用测量表寻找到待测工件8外壁的极限点位，此时，记录测量表所显示的数值，并与测量表归零时的数值相对比，得出增量Δ；
步骤四、计算出待测工件8的半径尺寸R0；
首先，在标准件9归零后，可得出以下公式，
Figure 658169DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，R代表标准件9的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
当利用测量装置对待测工件8进行测量后，得出以下公式，
Figure 410224DEST_PATH_IMAGE002
（2）；
其中，R0代表待测工件8的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X+Δ代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
由于标准件9的半径R为已知、弦长L已知，由公式（1）可得出X的值，在X的值已知，并且增量Δ、以及弦长L已知后，利用公式（2）可得出待测工件8的半径R0，从而计算出待测工件8的曲率半径。

Claims (5)

1.一种轴承套圈曲率半径的测量装置，其特征在于：包括一长条形结构的横板，横板的下表面两侧位置安装有上顶尖，上顶尖的尖端部朝下设置，横板的侧面前后位置处均安装有外形呈L型结构的连接支架，连接支架的竖直板靠近上顶尖的一侧面处安装有侧顶尖，两个侧顶尖尖部的连线与横板的长度方向相互平行设置，在横板的上方安装有可沿横板长度方向进行直线移动的滑块，滑块的上方吸附有用于安装测量表的测量支架。
2.根据权利要求1所述的一种轴承套圈曲率半径的测量装置，其特征在于：横板的上表面安装有导轨，导轨的长度方向与横板长度方向相互平行设置，滑块滑动的安装在导轨上。
3.如根据权利要求1-2任一所述的一种轴承套圈曲率半径的测量方法，其采用所述测量装置作为测量工具，具体方法如下：
步骤一、标准件的制作；按照待测工件的图纸尺寸加工制作出局部工件，该局部工件作为标准件；
步骤二、将上述测量装置置于标准件上，其中，两个上顶尖紧贴标准件的上表面，两个侧顶尖紧贴标准件的侧壁，将测量表安装在测量支架上，滑动滑块，使得测量表的测量头与标准件的侧壁相接触，在测量表运动至侧壁极限点位置时，将测量表归零；
步骤三、将归零后的测量装置置于待测工件上，测量装置的两个上顶尖紧贴待测工件的上表面，两个侧顶尖紧贴标准件的侧壁，滑动滑块，利用测量表寻找到待测工件侧壁的极限点位，此时，记录测量表所显示的数值，并与测量表归零时的数值相对比，得出增量Δ；
步骤四、计算出待测工件的半径尺寸R0；
首先，在标准件归零后，可得出以下公式，
Figure DEST_PATH_IMAGE001
（1）
其中，R代表标准件的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
当利用测量装置对待测工件进行测量后，得出以下公式
Figure 296270DEST_PATH_IMAGE002
（2）；
其中，R0代表待测工件的半径尺寸；L代表弦长，即两个侧顶尖之间的距离尺寸；X+Δ代表弧线中心点与弦长的垂直距离；
由于标准件的半径R为已知、弦长L已知，由公式（1）可得出X的值，在X的值已知，并且增量Δ、以及弦长L已知后，利用公式（2）可得出待测工件的半径R0，从而计算出待测工件的曲率半径。
4.根据权利要求3所述的一种轴承套圈曲率半径的测量方法，其特征在于：步骤一中，局部工件的外形大小为待测工件大小的1/15-1/20.
根据权利要求3所述的一种轴承套圈曲率半径的测量方法，其特征在于：步骤二中的侧壁包括标准件的圆弧外壁和圆弧内壁。
5.根据权利要求3所述的一种轴承套圈曲率半径的测量方法，其特征在于：步骤三中的侧壁包括待测工件的圆弧外壁和圆弧内壁。
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