专利名称：面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种角接触球轴承的预紧力和相对位移测量装置，具体涉及面对面成对安装角接触球轴承的预紧力和相对位移测量装置。
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、轴系精度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
本发明提供了一种面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，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，精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移的数值，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。面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，由施压与传感检测机构、轴承安装底座两部分组成；所述轴承安装底座包括轴承外环压紧组件、轴承内环压紧组件、定位盘和底座。所述轴承外环压紧组件和轴承内环压紧组件共同压紧待测的角接触球轴承，并整体安装于所述定位盘(17)中，定位盘(17)在竖直方向上固定于底座(I)上；位于定位盘(17)的外侧在底座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)；所述施压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、盘形拉压传感器(12)、压钉(13)以及压盘(15)，压盘(15)能够在下压时与轴承外环压紧组件接触并传递压力但与轴承内环压紧组件保持间隙；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￠)，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。
基于上述基本技术方案，本发明还有如下优化限定和改进轴承外环压紧组件包括上下分立设置的轴承座(18)和轴承杯(16)，轴承内环压紧组件包括法兰(23)、内隔套(20)和施压套(22);在定位盘的圆周方向上，通过紧定螺钉将轴承座(18)和轴承杯(16)与定位盘侧壁固定连接；压盘(15)能够在下压时与轴承杯
(16)接触并传递压力但与法兰(23)保持间隙。在立柱￠)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(28)和锁紧凸轮(29)。采用本发明的面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，在一定的轴系精度下，能够精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移的数值，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轴承杯、轴承座、施压套、内隔套、法兰的规格即可。
图I为本发明的结构示意图(外部整体)；图2为图I的左视图的剖视示意图；图3为图I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I.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.压钉；14.连接盘；15.压盘；16.轴承杯；17.定位盘；18.轴承座；19.下轴承；20.内隔套；21.上轴承；22·施压套；23·法兰；24·下推力轴承；25·上推力轴承；26·梯形螺母；27·锁紧手柄；28.传动轴；29.锁紧凸轮；30.平键。
具体实施例方式如图I-图4所示，本发明的面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移组合测量装置由施压与传感检测机构、轴承安装底座两部分组成施压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。施压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26、上推力轴承25、连接板11、下推力轴承24、盘形拉压传感器12、压钉13、连接盘14、压盘15、锁紧手柄27、传动轴28、锁紧凸轮29。轴承安装底座包括的主要零组件有底座I、滚动直线导轨副3、后限位块2、定位块4、行程限位块5、定位盘17、轴承杯16、轴承座18、施压套22、内隔套20、法兰23。本发明的工作原理测量时，如图I所示,将一对角接触轴承由轴承座18、轴承杯16固定轴承外环，由法兰23、内隔套20、施压套22固定轴承内环，然后安装在定位盘17中，拧紧定位盘17上的紧定螺钉，在圆周方向上固定轴承杯16和轴承座18，定位盘安装在底座I上。将施压与传感检测机构沿滚动直线导轨副3推至由定位块4确定的位置，转动锁紧手柄27，由传动轴28带动锁紧凸轮29将施压与传感检测机构固定在滚动直线导轨副3上。旋转手轮9，带动连接板11沿导向柱8向下移动，依次压下盘形拉压传感器12、压钉13、压盘15，并下压轴承杯16，向下挤压上轴承外环，再传导给内隔套20、轴承座18，由轴承座18向上挤压下轴承外环，最终即实现在手轮9的压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施加在面对面成对安装的角接触球轴承上的预紧力，由光栅尺7即可以读出面对面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。测量完毕，反方向转动锁紧手柄27，由传动轴28带动锁紧凸轮29将施压与传感检
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压与传感检测机构，就可以依次拆卸各零组件。
权利要求
1.面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，其特征在于由施压与传感检测机构、轴承安装底座两部分组成； 所述轴承安装底座包括轴承外环压紧组件、轴承内环压紧组件、定位盘和底座。所述轴承外环压紧组件和轴承内环压紧组件共同压紧待测的角接触球轴承，并整体安装于所述定位盘(17)中，定位盘(17)在竖直方向上固定于底座(I)上；位于定位盘(17)的外侧在底座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)； 所述施压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)、压钉(13)以及压盘(15)，压盘(15)能够在下压时与轴承外环压紧组件接触并传递压力但与轴承内环压紧组件保持间隙；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￠)，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。
2.根据权利要求I所述的面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，其特征在于轴承外环压紧组件包括上下分立设置的轴承座(18)和轴承杯(16)，轴承内环压紧组件包括法兰(23)、内隔套(20)和施压套(22);在定位盘的圆周方向上，通过紧定螺钉将轴承座(18)和轴承杯(16)与定位盘侧壁固定连接；压盘(15)能够在下压时与轴承杯(16)接触并传递压力但与法兰(23)保持间隙。
3.根据权利要求2所述的面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，其特征在于在立柱￠)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(28)和锁紧凸轮(29)。
全文摘要
本发明提供了一种面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，以克服现有人工装校工艺的不确定性和盲目性。该装置由施压与传感检测机构、轴承安装底座两部分组成；施压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，可以沿滚动直线导轨副移动，由定位块和行程限位块、后限位块确定其位置，以适应不同规格的轴承测量。采用本发明的面对面成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移测量装置，在一定的轴系精度下，能够精准地确定成对安装角接触球轴承预紧力和相对位移的数值，对精密轴系的装校给出精确的、定量的调校标准。
文档编号G01L1/00GK102914392SQ20121040647
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者杨宾宏, 彭小强, 李华, 杜水生 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所