一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置

摘要

本发明公开了一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置，包括基座、内圈固定机构、支撑机构、测针机构和驱动机构；内圈固定机构固定与基座上，并用于固定轴承的内圈；支撑机构活动设于基座上，并用于支撑轴承内圈；测针机构活动设于基座上；驱动机构用于驱动轴承外圈旋转；内圈固定机构可根据轴承内圈直径大小进行调节。本发明设置了内圈固定机构、支撑机构、测针机构和驱动机构，通过内圈固定机构固定轴承的内圈，并且采用支撑机构支撑轴承的内圈，保证轴承处于水平面上，通过测针机构与轴承外圈接触，并利用驱动机构驱动轴承外圈旋转，不仅结构简单，使用成本较低，操作方便，测量精度较高，而且采用驱动机构驱动轴承外圈旋转，自动化程度较高。

说明书

技术领域

本发明涉及轴承生产技术领域，尤其是涉及一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置。

背景技术

随着工业的高速发展，对轴承尺寸精度提出了更高的要求，在轴承加工精度的检测中，同轴度作为一种定位误差，也叫轴不对中误差，对整个旋转轴系的性能有很大的影响。轴承在运转过程中存在轴不对中误差时，会引起轴承的摩擦损伤、机器的振动和轴的挠曲变形等问题，因此轴承同轴度的高效且精确检测对于机械部件的运转十分重要。

目前，现有的检测轴承内外圈同轴度的方式一方面以传统尺表式测量居多，容易受人为操作的影响，从而产生较大的误差，且效率较低，另一方面，以三坐标检测为代表的大型检测仪器进行检测，不仅操作繁琐，而且该设备成本较高。

因此，有必要提供一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置来测量轴承内外圈同轴度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中采用传统方式检测轴承内外圈同轴度误差较大，效率较低、采用三坐标检测成本较高的问题而提出一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置，包括基座、内圈固定机构、支撑机构、测针机构和驱动机构；所述内圈固定机构固定与基座上，并用于固定轴承的内圈；所述支撑机构活动设于基座上，并用于支撑轴承内圈；所述测针机构活动设于基座上；所述驱动机构用于驱动轴承外圈旋转；所述内圈固定机构可根据轴承内圈直径大小进行调节。

所述内圈固定机构包括固定轴、上连接座、下连接座以及限位块；所述固定轴固定于基座上；所述上连接座和下连接座均套设于固定轴上；所述限位块环绕固定轴互成120度地设有三个；每个限位块的两端分别通过上连杆和下连杆与上连接座和下连接座相连；所述上连杆的一端与上连接座铰接，另一端与限位块铰接；所述下连杆的一端与下连接座铰接，另一端与限位块铰接；所述固定轴的两端分别设有用于对上连接座和下连接座限位的限位螺母。

所述限位块与轴承内圈的接触面上设有软质的接触块。

所述支撑机构包括沿固定轴径向方向，并且中心对称设置的两个固定于基座上的两组滑轨；每个滑轨上均可锁紧地滑动连接有滑块；所述每个滑块上均设有用于支撑轴承内圈的支撑块。

所述测针机构包括架设于内圈固定机构上方的固定支架以及可在支撑架上调节位置的伸缩杆；所述伸缩杆的伸缩端的端部固定有用于与轴承外圈接触的位第一移传感器。

所述驱动机构包括活动设于基座上的驱动电机；所述驱动电机的输出轴上固定有与轴承外圈接触的摩擦轮。

所述支撑块的截面呈窄弧形。

所述基座的上方还设有用于抵接在轴承外圈上端面上的垂直度检测机构；所述垂直度检测机构包括通过安装支架架设于基座上的两个抵紧杆，并且两个抵紧杆在安装支架上的位置可调；所述抵紧杆为伸缩杆，并且抵紧杆的端部固定有第二位移传感器。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明设置了内圈固定机构、支撑机构、测针机构和驱动机构，通过内圈固定机构固定轴承的内圈，并且采用支撑机构支撑轴承的内圈，保证轴承处于水平面上，通过测针机构与轴承外圈接触，并利用驱动机构驱动轴承外圈旋转，不仅结构简单，使用成本较低，操作方便，测量精度较高，而且采用驱动机构驱动轴承外圈旋转，自动化程度较高。

(2)本发明的内圈固定机构可以通过调节限位螺母而调节限位块的伸展程度，从而实现能够对不同内圈大小的轴承进行夹持，适用性强。

(3)本发明限位块与轴承内圈的接触面上设有软质的接触块，以保证不会划伤轴承内圈表面。

(4)本发明的支撑机构采用了沿固定轴径向方向，并且中心对称设置的两个固定于基座上的滑轨，并且滑轨上滑动连接有滑块，滑块上固定有支撑块，不仅能够保证对轴承定位，保证轴承处于水平面上，而且可以滑动滑块来适应支撑不同大小的轴承，进一步增强了适用性。

(5)本发明采用活动设于安装支架上的伸缩杆来安装位第一移传感器，不仅便于调节位置，而且能够调节位第一移传感器的高度，以便于对轴承外圈表面不同位置进行同轴度检测，检测结果更加精准。

(6)本发明的驱动机构采用活动设于基座上的驱动电机，在更换不同大小的轴承时，能够适应性调整其位置，结构更加合理，使用更加方便。

(7)本发明的支撑块的截面呈窄弧形，以以便支撑块与轴承外圈之间产生干涉而影响轴承外圈的转动。

(8)本发明设置了垂直度检测机构，在检测轴承内外圈同轴度的同时，能够进行轴承轴线与轴承外圈上端面之间的垂直度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的内圈固定机构的结构示意图。

图3为本发明的内外圈同轴度检测原理示意图。

图4为本发明内外圈垂直度检测原理示意图。

附图中的标号为：

基座1、内圈固定机构2、固定轴2-1、上连接座2-2、下连接座2-3、限位块2-4、上连杆2-5、下连杆2-6、限位螺母2-7、接触块2-8、支撑机构3、滑轨3-1、滑块3-2、支撑块3-3、测针机构4、固定支架4-1、伸缩杆4-2、安装套4-3、位第一移传感器4-4、驱动机构5、驱动电机5-1、安装柱5-2、摩擦轮5-3、垂直度检测机构6、安装支架6-1、抵紧杆6-2、连接套6-3。

具体实施方式

(实施例1)

见图1和图2，本实施例的轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置，包括基座1、内圈固定机构2、支撑机构3、测针机构4和驱动机构5；所述内圈固定机构2固定与基座1上，并用于固定轴承的内圈；所述支撑机构3活动设于基座1上，并用于支撑轴承内圈；所述测针机构4活动设于基座1上；所述驱动机构5用于驱动轴承外圈旋转；所述内圈固定机构2可根据轴承内圈直径大小进行调节。

进一步的，所述内圈固定机构2包括固定轴2-1、上连接座2-2、下连接座2-3以及限位块2-4；所述固定轴2-1固定于基座1上；所述上连接座2-2和下连接座2-3均套设于固定轴2-1上；所述限位块2-4环绕固定轴2-1互成120度地设有三个；每个限位块2-4的两端分别通过上连杆2-5和下连杆2-6与上连接座2-2和下连接座2-3相连；所述上连杆2-5的一端与上连接座2-2铰接，另一端与限位块2-4铰接；所述下连杆2-6的一端与下连接座2-3铰接，另一端与限位块2-4铰接；所述固定轴2-1的两端分别设有用于对上连接座2-2和下连接座2-3限位的限位螺母2-7，具体操作时，先松开上部的限位螺母2-7，拉动上连接块向上运动，上连杆2-5与下连杆2-6张开，从而带动限位块2-4朝向固定轴2-1运动，然后将轴承套在固定轴2-1上，松开上连接块，上连接块向下运动，从而使得限位块2-4抵紧在轴承内圈上，完成轴承内圈夹持。

进一步的，所述限位块2-4与轴承内圈的接触面上设有软质的接触块2-8，接触块2-8优选采用橡胶，以避免划伤轴承内圈表面。

进一步的，所述支撑机构3包括沿固定轴2-1径向方向，并且中心对称设置的两个固定于基座1上的两组滑轨3-1；每个滑轨3-1上均可锁紧地滑动连接有滑块3-2；所述每个滑块3-2上均设有用于支撑轴承内圈的支撑块3-3，不仅能够保证对轴承内圈支撑的稳定性，而且还能保证轴承的安装的平面度，提高了检测结果的准确性。

进一步的，所述测针机构4包括架设于内圈固定机构2上方的固定支架4-1以及可在支撑架上调节位置的伸缩杆4-2；伸缩杆4-2的端部设有套设于固定支架4-1上的安装套4-3，所述安装套4-3通过螺钉与固定支架4-1进行限位，所述伸缩杆4-2的伸缩端的端部固定有用于与轴承外圈接触的位第一移传感器4-4；所述伸缩杆4-2的伸缩端与固定端采用螺钉进行限位。

进一步的，所述驱动机构5包括活动设于基座1上的驱动电机5-1，驱动电机5-1通过安装柱5-2吊装于固定支架4-1上，并通过螺钉与安装支架进行限位；所述驱动电机5-1的输出轴上固定有与轴承外圈接触的摩擦轮5-3。

进一步的，所述支撑块3-3的截面呈窄弧形，以避免干涉轴承外圈的旋转。

进一步的，所述基座1的上方还设有用于抵接在轴承外圈上端面上的垂直度检测机构6；所述垂直度检测机构6包括通过安装支架6-1架设于基座1上的两个抵紧杆6-2，并且两个抵紧杆6-2在安装支架6-1上的位置可调；抵紧杆6-2的顶部通过连接套6-3套设于安装支架6-1上，并且连接套6-3与安装之间通过螺钉进行限位；所述抵紧杆6-2为伸缩杆，并且抵紧杆6-2的端部固定有第二位移传感器；所述伸缩杆通过螺钉限位。通过最小二乘法拟合上述轴承外圈的拟合轴心及轴承外圈端面的拟合平面，最后计算二者的垂直度作为轴承的垂直度误差。

本实施例的轴承内外圈同轴度及垂直度同步检测装置的检测过程：

1、先将两个滑块3-2移动至合适位置，并使得两个滑块3-2上的支撑块3-3能够支撑到轴承的内圈，然后采用螺钉将滑块3-2限位在滑轨3-1上；

2、然后通过调节上连接座2-2的位置，使得三个限位块2-4抵紧在轴承的内圈上；

3、然后调节两个抵紧杆6-2的位置，并伸缩抵紧杆，使得两个抵紧杆6-2端部的第二位移传感器的测针接触在轴承外圈的上端面上。

4、然后移动驱动机构5，使得其摩擦轮5-3压在轴承的外圈上，并通过螺钉固定住驱动机构5；

5、移动伸缩杆4-2，使得位第一移传感器4-4的测针接触到轴承外圈表面，并通过螺钉将伸缩杆4-2固定在固定支架4-1上；

6、驱动机构5启动驱动轴承外圈旋转，进同轴度检测和垂直度检测；

7、通过调节伸缩杆4-2的伸缩长度，测得轴承外圈不同位置的同轴度；

8、见图3和图4；通过最小二乘法拟合第一位移传感器测量检测轨迹的拟合轴心，计算拟合轴心与理论轴线在轴承实体范围内的最大偏差作为轴承同轴度误差；通过最小二乘法拟合第二传感器检测的轨迹的轴承外圈端面的拟合平面，并根据拟合轴心，最后计算二者的垂直度作为轴承的垂直度误差。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。