一种系统化沟道轴承内外圈测量装置及其测量方法与流程

本发明涉及一种测量装置及其测量方法，具体是一种系统化沟道轴承内外圈测量装置及其测量方法。

背景技术：

轴承间隙又称为轴承游隙,所谓轴承游隙,即指轴承在未安装于轴或轴承箱时,将其内圈或外圈的一方固定,然后便未被固定的一方做径向或轴向移动时的移动量，根据移动方向,可分为径向游隙和轴向游隙，运转时的游隙称做工作游隙，工作游隙的大小对轴承的滚动疲劳寿命、温升、噪声、振动等性能有影响。径向游隙在现有技术中的测量的精度较低，对轴承精度要求较高的设备不能对轴承的工作性能和使用寿命有良好的判断、和使用依据。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种系统化沟道轴承内外圈测量装置及其测量方法，通过千分表测量轴承外圈的的最高点和最低点，调节精度高、方便调节、实现迅速、操作简单；本发明测量装置能满足径向间隙的测量要求，适于范围广。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种系统化沟道轴承内外圈测量装置,所述测量装置包括对装置进行支撑和方便操作的操作平台，操作平台上方转动设有第一控制轴，第一控制轴上螺纹连接有用于张紧固定被测轴承的张紧装置，操作平台上设有用于调节磁座千分表固定位置的调节装置。

所述张紧装置包括第二套筒，第二套筒的两端分别设有用于第二贯穿孔内限位的第二限位块和第三限位块。

所述第二套筒内设有对称分布的滑槽。

所述第三限位块上设有阵列分布的第三贯穿孔，任意一个第三贯穿孔内设有限位环，设有限位环的第三贯穿孔内设有用于对第二套筒限位的t型卡块，t型卡块的一端卡合在第三贯穿孔上，另一端穿过限位环连接有第二控制把手。

所述第二套筒内设有移动定位轴，移动定位轴包括位于第二套筒内移动的固定轴，固定轴上设有对称分布的用于在滑槽限位的滑块。

所述固定轴的一端设有与第一丝杆配合的第一螺纹孔，另一端紧固连接有张紧轴，张紧轴的一端设有对被测轴承定位的定位套，定位套包括圆弧形套头和套杆。

所述张紧轴上设有张紧套，张紧套上设有用于径向扩张的缺口。

所述调节底座上设有阵列分布的导向轴，调节底座上设有第一涡杆，导向轴和第一涡杆的一端与调节底座紧固连接，另一端紧固连接有支撑块。

所述导向轴上滑动设有滑动支撑块，滑动支撑块包括调节滑块和移动底座，调节滑块和移动底座之间紧固连接有连接块。

所述调节滑块上设有与导向轴配合的阵列分布的第五贯穿孔，调节滑块上设有与第一涡杆配合的第六贯穿孔。

所述调节滑块的一侧设有与第六贯穿孔垂直的第七贯穿孔，第七贯穿孔内转动设有第一调节件，第一调节件包括第一调节轴、第一涡轮和第一调节转盘。

所述移动底座上水平设有与第七贯穿孔垂直的第八贯穿孔，第八贯穿孔内通过轴承转动设有转动轴，转动轴上紧固连接有第二涡杆，转动轴的一端设有旋转底座。

所述移动底座上设有与第七贯穿孔平行的第九贯穿孔，第九贯穿孔内转动设有第二调节件，第二调节件包括第二调节轴、第二涡轮和第二调节转盘，第二调节件和第一调节件结构相同，其区别在于第二涡轮与第二涡杆啮合传动，通过第二调节转盘控制旋转底座的转动。

进一步的，所述操作平台的下方设有阵列分布的支撑脚架，支撑脚架的下方设有调节装置水平度的水平地脚，操作平台上设有第一支撑板，第一支撑板上紧固连接有圆柱型固定件，圆柱型固定件的轴向设有第一贯穿孔，第一贯穿孔内通过轴承转动设有第一套筒，第一套筒通过法兰固定在第一贯穿孔内，第一控制轴包括用于固定在第一套筒内的转轴，转轴上设有用于在第一套筒内限位的第一限位块，转轴的一端设有用于控制第一控制轴转动的第一控制把手，另一端设有第一丝杆，第一丝杆上设有自锁螺母。

进一步的，所述操作平台上设有用于支撑张紧装置的第二支撑板，第二支撑板上设有第二贯穿孔，第二支撑板上、第二贯穿孔的一侧设有沉孔。

进一步的，所述操作平台上设有对称分布的t型滑轨，操作平台上、t型滑轨的两端设有限位支撑块，限位支撑块上设有第四贯穿孔，第四贯穿孔内转动设有用于控制调节装置沿t型滑轨移动的第二控制轴，第二控制轴包括第二丝杆，第二丝杆的两端设有对第二控制轴在限位支撑块内限位的第四限位块，两个第四限位块的两端分别设有用于在第四贯穿孔内转动的第一固定轴和第二固定轴，第二固定轴的一端与第四限位块紧固连接，任意一个第二固定轴另一端设有对第四贯穿孔二次限位的第五限位块，第五限位块的一端设有用于控制第二控制轴转动的第三控制把手，t型滑轨上滑动设有调节装置，调节装置包括调节底座，调节底座上对称设有用于与t型滑轨配合的t型滑槽，调节底座上设有与第二丝杆配合的第二螺纹孔。

进一步的，所述第二限位块的一侧设有固定套。

进一步的，所述测量装置的测量方法包括以下步骤：

1)矫正

将磁座千分表固定在旋转底座上，通过第一丝杆上的自锁螺母将第一控制轴与移动定位轴固定，将磁座千分表的接触针的顶端与套杆接触，调节磁座千分表的分度盘指针指向0刻度，匀速转动第一控制轴，观察磁座千分表的指针跳动情况，跳动的大小在-0.01～+0.01毫米之间为合格，不在该范围内，需要对其进行机械矫正。

2)调节装置找零

粗调，通过肉眼观察，调节第一调节件、第二控制轴，将旋转底座的中心对准张紧装置的中心。

将磁座千分表的接触针的顶端调节至套杆的上端，转动第二调节转盘，磁座千分表随旋转底座转动，观察接触针的顶端与套杆之间的距离变化，在水平方形上，套杆两侧，接触针的顶端与套杆之间的距离不同时，通过调节第二控制轴控制调节装置在水平方向上的移动，在竖直方向上，套杆两侧，接触针的顶端与套杆之间的距离不同时，通过调节第一调节件控制调节装置在竖直方向上的移动；如此往复两次或多次后，使得磁座千分表旋转一周，通过肉眼观察接触针的顶端与套杆之间的距离相同，粗调结束。

粗调结束后，进行微调，将磁座千分表的接触针的顶端与套杆接触，调节磁座千分表的分度盘指针指向0刻度，转动第二调节转盘，磁座千分表随旋转底座转动，观察分度盘指针摆动情况，在竖直方向上分度盘内读数的差异，例如在竖直方向上分度盘内分别为20和30，磁座千分表在分度盘内的读数为30的地方停下，调节第一调节件控制调节装置在竖直方向上的移动，使得表内的读数朝0刻度方形回至刻度5处；水平方向上的调节原理和竖直方向上相同，每次在竖直和水平两个方向上调节结束后，重新调节磁座千分表与套杆接触，使得磁座千分表的分度盘指针指向0刻度，如此重复上述操作，使得磁座千分表在转动时，误差在-0.01～+0.01毫米之间，此时为调节装置的零点位置，并记下磁座千分表在竖直方向上的最高点和最低点的两次读数。

3)夹紧

将被测轴承套在张紧装置上，使轴承的一侧与固定套贴合，通过t型卡块和沉孔配合，对第二套筒进行限位固定，松开第一丝杆上的自锁螺母，使第一丝杆与第一螺纹孔之间能够自由转动，转动第一控制轴，使得移动定位轴在水平方向上移动挤压张紧套，张紧套对轴承进行张紧固定。

4)测量

将磁座千分表的接触针的顶端与轴承的外圈接触，调节磁座千分表的分度盘指针指向0刻度，转动第二调节转盘，磁座千分表随旋转底座转动一圈，读取磁座千分表在竖直方向上的最高点和最低点的两次读数。

5)计算

轴承的径向间隙在竖直放置时，上方的轴承径向间隙为零，将测量时竖直方向上磁座千分表的读数和调节装置找零在竖直方向磁座千分表的读数进行对比，相减的结果为轴承的径向间隙。

本发明的有益效果：

1、本发明测量装置通过千分表测量轴承外圈的的最高点和最低点，调节精度高、方便调节、实现迅速、操作简单；

2、本发明测量装置能满足径向间隙的测量要求，适于范围广；

3、本发明测量装置的测量方法，使用简单、测量精度高。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明测量装置结构示意图；

图2是本发明操作平台结构示意图；

图3是本发明第一控制轴结构示意图；

图4是本发明图1中a处放大结构示意图；

图5是本发明测量装置局部结构剖视图；

图6是本发明第二套筒结构示意图；

图7是本发明移动定位轴结构示意图；

图8是本发明张紧套结构示意图；

图9是本发明测量装置局部结构剖视图；

图10是本发明第二控制轴结构示意图；

图11是本发明调节装置结构示意图；

图12是本发明调节装置结构示意图；

图13是本发明滑动支撑块结构示意图；

图14是本发明调节装置局部结构剖视图；

图15是本发明调节装置局部结构剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种系统化沟道轴承内外圈测量装置,所述测量装置包括对装置进行支撑和方便操作的操作平台1，操作平台1上方转动设有第一控制轴3，第一控制轴3上螺纹连接有用于张紧固定被测轴承的张紧装置4，操作平台1上设有用于调节磁座千分表6固定位置的调节装置5。

操作平台1的下方设有阵列分布的支撑脚架11，如图1、图2所示，支撑脚架11的下方设有调节装置水平度的水平地脚12。

操作平台1上设有第一支撑板13，第一支撑板13上紧固连接有圆柱型固定件131，圆柱型固定件131的轴向设有第一贯穿孔132，第一贯穿孔132内通过轴承转动设有第一套筒2，第一套筒2通过法兰固定在第一贯穿孔132内。

第一控制轴3包括用于固定在第一套筒2内的转轴31，如图3所示，转轴31上设有用于在第一套筒2内限位的第一限位块32，转轴31的一端设有用于控制第一控制轴3转动的第一控制把手33，另一端设有第一丝杆34，第一丝杆34上设有自锁螺母。

操作平台1上设有用于支撑张紧装置4的第二支撑板14，第二支撑板14上设有第二贯穿孔141，第二支撑板14上、第二贯穿孔141的一侧设有沉孔142。

第二贯穿孔141内通过轴承转动设有张紧装置4，如图4、图5、图6所示，张紧装置4包括第二套筒41，第二套筒41的外壁通过轴承与第二贯穿孔141转动连接，第二套筒41的两端分别设有用于第二贯穿孔141内限位的第二限位块411和第三限位块412，第二限位块411的一侧设有固定套4111，如图5所示，固定套4111的直径大于被测轴承内圈的直径，小于被测轴承外圈的直径。

第二套筒41内设有对称分布的滑槽413。

第三限位块412上设有阵列分布的第三贯穿孔414，任意一个第三贯穿孔414内设有限位环415，设有限位环415的第三贯穿孔414内设有用于对第二套筒41限位的t型卡块44，t型卡块44的一端卡合在第三贯穿孔414上，另一端穿过限位环415连接有第二控制把手45，通过控制第二控制把手45，使t型卡块44在第三贯穿孔414内移动，t型卡块44和沉孔142配合，对第二套筒41进行限位，如图9所示。

第二套筒41内设有移动定位轴42，如图5、图7所示，移动定位轴42包括位于第二套筒41内移动的固定轴421，固定轴421上设有对称分布的用于在滑槽413限位的滑块422。

固定轴421的一端设有与第一丝杆34配合的第一螺纹孔423，另一端紧固连接有张紧轴424，张紧轴424为具有锥度为5的锥度轴，张紧轴424的一端设有对被测轴承定位的定位套425，定位套425包括圆弧形套头4251和套杆4252，套杆4252的一端与张紧轴424紧固连接，另一端与圆弧形套头4251紧固连接。

张紧轴424上设有张紧套43，如图4、图5、图8所示，张紧套43上设有用于径向扩张的缺口431，张紧套43的内圈432具有锥度为5的锥度环。

操作平台1上设有对称分布的t型滑轨15，操作平台1上、t型滑轨15的两端设有限位支撑块16，限位支撑块16上设有第四贯穿孔161。

第四贯穿孔161内转动设有用于控制调节装置5沿t型滑轨15移动的第二控制轴17，第二控制轴17包括第二丝杆171，第二丝杆171的两端设有对第二控制轴17在限位支撑块16内限位的第四限位块172，两个第四限位块172的两端分别设有用于在第四贯穿孔161内转动的第一固定轴173和第二固定轴174。

第二固定轴174的一端与第四限位块172紧固连接，任意一个第二固定轴174另一端设有对第四贯穿孔161二次限位的第五限位块175，第五限位块175的一端设有用于控制第二控制轴17转动的第三控制把手176。

t型滑轨15上滑动设有调节装置5，如图1、图11、图12所示，调节装置5包括调节底座51，调节底座51上对称设有用于与t型滑轨15配合的t型滑槽511，调节底座51上设有与第二丝杆171配合的第二螺纹孔512。

调节底座51上设有阵列分布的导向轴52，调节底座51上设有第一涡杆53，导向轴52和第一涡杆53的一端与调节底座51紧固连接，另一端紧固连接有支撑块54，导向轴52和第一涡杆53平行分布。

导向轴52上滑动设有滑动支撑块55，如图13所示，滑动支撑块55包括调节滑块551和移动底座553，调节滑块551和移动底座553之间紧固连接有连接块552，调节滑块551和移动底座553均为壳体结构。

调节滑块551上设有与导向轴52配合的阵列分布的第五贯穿孔5511，调节滑块551上设有与第一涡杆53配合的第六贯穿孔5512。

调节滑块551的一侧设有与第六贯穿孔5512垂直的第七贯穿孔5513，第七贯穿孔5513内转动设有第一调节件56，第一调节件56包括第一调节轴561、第一涡轮562和第一调节转盘563，第一调节件56通过第一调节轴561与第七贯穿孔5513转动连接，第一调节轴561的一端与第一调节转盘563紧固连接，第一调节轴561与第一涡轮562紧固连接。

第一涡轮562与第一涡杆53啮合传动，控制调节装置5上下移动，如图14所示。

移动底座553上水平设有与第七贯穿孔5513垂直的第八贯穿孔5531，如图15所示，第八贯穿孔5531内通过轴承转动设有转动轴581，转动轴581上紧固连接有第二涡杆582，转动轴581的一端设有旋转底座58，旋转底座58为铁制品。

移动底座553上设有与第七贯穿孔5513平行的第九贯穿孔5532，第九贯穿孔5532内转动设有第二调节件57，第二调节件57包括第二调节轴571、第二涡轮572和第二调节转盘573，第二调节件57和第一调节件56结构相同，其区别在于第二涡轮572与第二涡杆582啮合传动，通过第二调节转盘573控制旋转底座58的转动。

一种系统化沟道轴承内外圈测量装置的测量方法，对于不同大小的轴承，其尺寸误差要求不同，本发明以轴承公称直径为30毫米的轴承为例进行说明，测量方法包括以下步骤：

1)矫正

将磁座千分表6固定在旋转底座58上，通过第一丝杆34上的自锁螺母将第一控制轴3与移动定位轴42固定，将磁座千分表6的接触针的顶端与套杆4252接触，调节磁座千分表6的分度盘指针指向0刻度，匀速转动第一控制轴3，观察磁座千分表6的指针跳动情况，跳动的大小在-0.01～+0.01毫米之间为合格，不在该范围内，需要对其进行机械矫正。

2)调节装置5找零

粗调，通过肉眼观察，调节第一调节件56、第二控制轴17，将旋转底座58的中心对准张紧装置4的中心，

将磁座千分表6的接触针的顶端调节至套杆4252的上端，转动第二调节转盘573，磁座千分表6随旋转底座58转动，观察接触针的顶端与套杆4252之间的距离变化，在水平方形上，套杆4252两侧，接触针的顶端与套杆4252之间的距离不同时，通过调节第二控制轴17控制调节装置5在水平方向上的移动，在竖直方向上，套杆4252两侧，接触针的顶端与套杆4252之间的距离不同时，通过调节第一调节件56控制调节装置5在竖直方向上的移动；如此往复两次或多次后，使得磁座千分表6旋转一周，通过肉眼观察接触针的顶端与套杆4252之间的距离相同，粗调结束。

粗调结束后，进行微调，将磁座千分表6的接触针的顶端与套杆4252接触，调节磁座千分表6的分度盘指针指向0刻度，转动第二调节转盘573，磁座千分表6随旋转底座58转动，观察分度盘指针摆动情况，在竖直方向上分度盘内读数的差异，例如在竖直方向上分度盘内分别为20和30，在分度盘内的读数为30的地方停下，调节第一调节件56控制调节装置5在竖直方向上的移动，使得表内的读数朝0刻度方形回至刻度5处。水平方向上的调节原理和竖直方向上相同，每次在竖直和水平两个方向上调节结束后，重新调节磁座千分表6与套杆4252接触，使得磁座千分表6的分度盘指针指向0刻度，如此重复上述操作，使得磁座千分表6在转动时，误差在-0.01～+0.01毫米之间，此时为调节装置5的零点位置，并记下磁座千分表6在竖直方向上的最高点和最低点的两次读数。

3)夹紧

将被测轴承套在张紧装置4上，使轴承的一侧与固定套4111贴合，通过t型卡块44和沉孔142配合，对第二套筒41进行限位固定，松开第一丝杆34上的自锁螺母，使第一丝杆34与第一螺纹孔423之间能够自由转动，转动第一控制轴3，使得移动定位轴42在水平方向上移动挤压张紧套43，张紧套43对轴承进行张紧固定。

4)测量

将磁座千分表6的接触针的顶端与轴承的外圈接触，调节磁座千分表6的分度盘指针指向0刻度，转动第二调节转盘573，磁座千分表6随旋转底座58转动一圈，读取磁座千分表6在竖直方向上的最高点和最低点的两次读数。

5)计算

轴承的径向间隙在竖直放置时，上方的轴承径向间隙为零，将测量时竖直方向上磁座千分表6的两次读数和调节装置5找零在竖直方向磁座千分表6的两次读数进行对比，相减的结果为轴承的径向间隙。

为了能获得更精准的数据，在第一次测量后，可转动轴承的外圈，进行多次测量，进行对比，取间隙的最大值和最小值，为轴承的径向间隙。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。