，每个顶杆1116的右端均通过测量头支架1118与测量头1125固定连接，测量头Π25位于测量头支架II18中心部位，且测量头1125与夹具座11.3上设置的通孔130同轴线。
[0031]测量头126与测量头1125的直径相同，均为A，且该直径满足关系式:B〈A〈C，其中，B为关节轴承12内圈孔的直径，C为关节轴承12内圈端面的直径。例如，当所测关节轴承12的型号为GE12E时，其内圈孔的直径为12_，内圈端面的直径约为15_，则测量头126与测量头1125的直径可取为13.5mm。这样能保证在测量关节轴承12的游隙时，测量头126与测量头1125能够顶在内圈的端面上，而不至于顶住外圈或者从内圈里面穿过。
[0032]上述中，伺服电机12和伺服电机1121均由PLC智能控制系统控制。
[0033]本发明中，所述的左进给系统和右进给系统关于夹具座11.3位置对称。另外，左右进给系统的各组成零部件相同(比如:伺服电机12与伺服电机1121的型号参数相同，轴向称重传感器支架1118与轴向称重传感器支架15的形状结构、尺寸等相同)，这样方便各零件的购买和安装。
[0034]本发明的工作过程大致如下:
[0035]a、系统给电，PLC智能控制系统打开，控制伺服电机12输出轴的转动，进而通过滚珠丝杠133、滑块16、顶杆17等控制测量头126后退(即是远离夹具系统11);控制伺服电机1121输出轴的转动，进而通过滚珠丝杠1134，滑块1117，顶杆1116等控制测量头1125后退(即是远离夹具系统11);为安装被测关节轴承12提供空间。
[0036]b、按上述，将被测关节轴承12安装到夹具系统11上(即关节轴承12的外圈被固定安装在套杯11.1的沉孔32内，而此时关节轴承12的内圈仍可相对外圈转动)，同时调整关节轴承12的内圈，使其与测量头126同轴线。
[0037]C、通过PLC智能控制系统，控制测量头1125、测量头126的移动，使测量头1125、测量头126靠近关节轴承12。
[0038]d、按试验要求设置试验力(比如，设置试验力为50N)，通过PLC智能控制系统控制伺服电机12，进而控制测量头126前进(即是向夹具系统11移动)，当测量头126与关节轴承12接触并且称重传感器14显示压力值为50N时，停止前进。
[0039]e、通过PLC智能控制系统控制伺服电机1121，进而控制测量头1125前进(即是向夹具系统11移动)。当测量头1125与关节轴承12的内圈刚开始接触时(一般，当称重传感器1119显示压力值为2N时，认为测量头1125与关节轴承12的内圈刚开始接触)。此时，微调燕尾槽滑台9，使之缓慢滑动，调整位移传感器8的触头与测量头支架IlO端部的接触位置，并且使位移传感器8的触头顶紧测量头支架IlO端部(一般情况下，当位移传感器8有少量的压缩位移量，比如0.0lmm,则可认为位移传感器8的触头已经顶紧测量头支架IlO端部)，通过螺钉接将位移传感器8固定在燕尾槽滑台9上，并将燕尾槽滑台9锁住(即:将燕尾槽滑台9处于不可滑动状态)，同时将位移传感器8示数记下，作为示数I。
[0040]f、设置相同的试验力(比如，上述设置了试验力为50N，那么这次也设置试验力为50N)。通过PLC智能控制系统继续控制测量头II25前进，使测量头II25与关节轴承12的内圈接触。当称重传感器1119显示压力值为50N时，停止测量头1125的移动。在称重传感器1119的压力示值从2N逐渐增加至50N的过程中，通过PLC智能控制系统同时控制伺服电机12，进而控制测量头126后退，并且测量头126后退的速度略高于测量头1125的前进速度，当称重传感器14显示压力值为2N或者小于2N时，停止测量头126的移动。当测量头1125、测量头126都停止不动后，等待5分钟，读取位移传感器8的示数，并记下的数据，作为示数II，则示数II与示数I的差值即为本次试验得出的关节轴承轴向游隙值。
[0041]g、将燕尾槽滑台9解锁(即:将燕尾槽滑台9处于可滑动状态)，向后滑动燕尾槽滑台9，进而带动位移传感器8后退。同时，通过PLC智能控制系统控制控制测量头支架1113、测量头支架110、测量头1125、测量头126后退。将关节轴承12从夹具系统11中取下。
[0042]h、系统断电，即完成一次测量过程。适当旋转关节轴承12内圈相对外圈一定的角度(比如5° )，重复上述步骤三到五次并取其平均值即为关节轴承轴向游隙值。
[0043]测量过程中，由于通过PLC智能控制系统控制伺服电机(为简洁起见，本段未区分左右进给系统的各组成部件，比如伺服电机12与伺服电机1121，在此统称为伺服电机)，进而通过滚珠丝杠、滑块、顶杆等控制测量头的移动，同时，根据称重传感器显示所加载荷的大小来判断测量头的停止与移动，使得本装置对测量头的位移和力能够准确地进行检测和控制，进而能够准确地进行加载和卸载，提高了整个装置的自动化程度。另外，结合利用位移传感器来检测关节轴承游隙，这使得本装置对关节轴承游隙测量的精度得到很大的提尚O
[0044]上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明并不限于以上实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种关节轴承轴向游隙的测量装置，其特征在于:所述装置由机架(I)、进给系统、测量系统、夹具系统(11)和控制系统组成，其中:所述进给系统由进给系统由左进给系统和右进给系统组成，左进给系统和右进给系统分别对称设置于夹具系统(11)的两侧，所述进给系统由所述控制系统控制； 所述夹具系统(11)的夹具座(11.3)设置有通孔I (30)，压紧片(11.2)设置有通孔II (31)，套杯(11.1)的中心加工有沉孔(32)，且沉孔(32)、通孔I (30)与通孔II (31)同轴线；所述套杯(11.1)固定安装在夹具座(11.3)的右端面，关节轴承(12)安装在套杯(11.1)的沉孔(32)内，压紧片(11.2)固定安装在套杯(11.1)的右端面，且将关节轴承(12)压在套杯(11.1)的沉孔(32)内; 所述左进给系统的伺服电机1(2)固定安装在导轨1(3)的左端，导轨1(3)为中空式，导轨1(3)的底部固定安装在机架(I)上，伺服电机1(2)的输出轴与滚珠丝杠I (33)固定连接，且滚珠丝杠1(33)位于导轨I (3)的中间；滑块1(6)活动安装在导轨I (3)上方，滑块I (6)的底部与滚珠丝杠I (33)通过螺纹连接在一起，滚珠丝杠I (33)转动可带动滑块I (6)沿导轨1(3)作直线运动；称重传感器1(4)固定安装在轴向称重传感器支架1(5)上，轴向称重传感器支架I (5)固定安装在滑块I (6)上；两个顶杆I (7)中间均通过直线轴承I (28)活动支撑在轴向直线轴承座I (27)上，每个顶杆I (7)的左端均通过连接件I (29)与称重传感器I (4)固定连接，每个顶杆I (7)的右端均通过测量头支架I (10)与测量头I (26)固定连接，测量头I (26)位于测量头支架I (10)中心部位，且测量头1(26)与夹具座(11.3)上设置的通孔I (30)同轴线； 所述测量系统的位移传感器I (8)通过位移传感器支架(14)固定安装在燕尾槽滑台1(9)上，燕尾槽滑台1(9)安装在滑台底座(15)上，同时，滑台底座(15)固定安装在机架(I)上； 所述右进给系统的伺服电机11(21)固定安装在导轨11(20)的左端，导轨II (20)为中空式，导轨11(20)的底部固定安装在机架I上，伺服电机11(21)输出轴与滚珠丝杠11(34)固定连接，且滚珠丝杠11(34)位于导轨11(20)的中间；滑块11(17)活动安装在导轨11(20)上方，滑块11(17)的底部与滚珠丝杠11(34)通过螺纹连接在一起，且滚珠丝杠II (34)转动可带动滑块II (17)沿导轨II (20)作直线运动；称重传感器II (19)固定安装在轴向称重传感器支架11(18)上，轴向称重传感器支架11(18)固定安装在滑块11(17)上；两个顶杆II (16)中间均通过直线轴承II (23)活动支撑在轴向直线轴承座II (24)上，每个顶杆II (16)的左端均通过连接件II (29)与称重传感器II (19)固定连接，每个顶杆11(16)的右端均通过测量头支架11(18)与测量头11(25)固定连接，测量头11(25)位于测量头支架II (18)中心部位，且测量头11(25)与夹具座(11.3)上设置的通孔I (30)同轴线； 所述测量头1(26)与测量头11(25)的直径相同，均为A，且该直径满足关系式:B〈A〈C，其中，B为关节轴承(12)内圈孔的直径，C为关节轴承(12)内圈端面的直径。
2.根据权利要求1所述的关节轴承轴向游隙的测量装置，其特征在于:所述的控制系统为PLC智能控制系统。
【专利摘要】本发明涉一种关节轴承轴向游隙的测量装置，其特征在于：该装置由进给系统，测量系统，夹具系统和机架组成；其中，进给系统由控制系统控制；进给系统由左进给系统和右进给系统组成，左进给系统和右进给系统分别位于夹具系统的两侧；测量系统包括位移传感器和燕尾槽滑台。另外，左右进给系统采用伺服电机驱动。采用该结构后，该装置在测量轴向游隙过程中，不仅检测精度高，而且检测过程的自动化程度也高。
【IPC分类】G01B21-16
【公开号】CN104764432
【申请号】CN201510063526
【发明人】王占山, 杨育林, 王艳宇, 王佳璐, 刘长鑫, 张庆龙, 杨奎, 黄磊, 裴桃林
【申请人】燕山大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年2月6日