一种高精度轴承接触角测量仪的制作方法

本实用新型涉及轴承检测技术领域，且更具体地涉及一种高精度角接触球轴承测量仪。

背景技术：

轴承接触角是角接触球轴承重要的结构参数，接触角是衡量角接触轴承性能优劣的一个重要参数，其值决定了轴承的轴向和径向承载能力。大量的理论研究和实验证明，对于精密主轴用角接触球轴承，特别是配对用轴承，其接触角度值的大小及一致性，将直接影响到整个轴系的刚度、旋转精度及使用寿命。

目前，市场上现有的各种轴承接触角测量仪都采用了行星轮系的运动原理来测量轴承的接触角：若固定轴承内圈，则保持架和外圈将按一定的速比转动，其速比是轴承接触角的函数，在设定的保持架转动圈数时间内，测量外圈转动的累计角度可测得其转速比，进而计算出轴承的接触角。由于目前这些仪器测量外圈转动累计角度均采用计时方式，数据误差大，稳定性不好，导致仪器测量结果误差大，重复性较差，这些仪器给出的接触角测量精度指标为30′。随着主机厂对轴承精度要求的不断提高，市场迫切需求更高精度的轴承接触角测量仪。

技术实现要素：

针对上述技术的不足，本实用新型公开一种高精度角接触球轴承测量仪，能够使角接触球轴承接触角测量仪测量接触角测量精度更高，使轴承接触角测量结果的误差降低至10′以内，大大提高了测量轴承外圈和轴承钢球保持架转速比的准确度，提高了测量精度。

本实用新型采用以下技术方案：一种高精度轴承接触角测量仪，包括工作台，所述工作台上设置有传感器定位机构，所述传感器定位机构包括立于所述工作台上的立柱、与所述立柱垂直连接的横臂以及与所述横臂连接的光电传感器，穿过所述工作台还设置有中空主轴，所述主轴中空部位非接触设置有拉杆，所述主轴上越过所述工作台的部分还设置有工装安装盘，所述工装安装盘上设置有工装，轴承外圈设置在所述工装上，轴承内圈通过所述拉杆压制，所述主轴下部还设置有光栅编码盘，所述光栅编码盘下部还设置有阻止所述拉杆转动的阻件，所述拉杆下端还设置有为所述拉杆下端提供支撑的直线轴承以及控制所述拉杆拉力的气缸。

进一步地，所述主轴上还设置有皮带轮并且配置有驱动所述皮带轮转动的电机。

进一步地，所述光栅编码盘的精度为0.176°。

进一步地，所述主轴外部还设置有主轴轴套。

进一步地，所述光电传感器检测角接触球轴承的接触角参数的精度误差小于10′。

进一步地，所述光栅编码盘外部还设置有光栅编码盘外罩。

进一步地，所述拉杆不转动地连接到所述气缸。

进一步地，所述光电传感器还配置有接收和处理所述光电传感器感测信息的计算机。

积极有益效果：

本实用新型采用高精度光栅编码盘测量轴承外圈转动角度，解决了现有轴承接触角测量仪外圈累计转动角度测量不准确、重复性差的问题，使得角接触球轴承的接触角参数测量精度小于10′，提高了测量精度，推动了轴承检测技术的进步，为轴承企业提高产品质量提供了必要的技术手段。

附图说明

图1为本实用新型主视图剖视图示意图；

图2为本实用新型检测原理结构示意图；

图中：1-光电传感器、2-钢球保持架、3-轴承外圈、4-光栅编码盘、5-拉杆、6-工装、7-工装安装盘、8-主轴、9-工作台、10-阻件、11-直线轴承、12-气缸、13-皮带轮、14-主轴轴套、15-传感器定位机构、16-立柱、17-横臂、18-光栅编码盘外罩。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，一种高精度轴承接触角测量仪，包括工作台9，其中所述工作台9上设置有传感器定位机构15，所述传感器定位机构15包括立于所述工作台9上的立柱16、与所述立柱16垂直连接的横臂17以及与所述横臂17连接的光电传感器1，穿过所述工作台9还设置有中空主轴8，所述主轴8中空部位非接触设置有拉杆5，所述主轴8上越过所述工作台9的部分还设置有工装安装盘7，所述工装安装盘7上设置有工装6，用于为不同的工装6提供安装接口，轴承外圈3设置在所述工装6上，轴承内圈通过所述拉杆5压制，所述主轴8下部还设置有光栅编码盘4，所述光栅编码盘4下部还设置有阻止所述拉杆5转动的阻件10，阻件10用于阻止拉杆5转动，所述拉杆5下端还设置有为所述拉杆5下端提供支撑的直线轴承11以及控制所述拉杆5拉力的气缸12。气缸12通过气路上的比例阀控制拉杆5的拉力大小，在本实用新型中，没有采用拉力传感器，为开环控制的方式。

在本实用新型中，传感器定位机构15主要用于定位光电传感器1的位置，通过立柱16转动光电传感器1的位置，但不能伸缩。光电传感器1用于测量轴承钢球保持架转速，在轴承检测系统中实现光电转换的关键元件，具有精度高、反应快、非接触等优点，其采用光电元件作为检测元件的传感器，能够把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号，然后将电信号传递给计算机进行显示、处理。其实质上为计数器，在具体实施例中记录轴承钢球保持架2在一定时间内转了多少圈，也就是轴承钢球保持架2的转速。

在本实用新型中，所述主轴8上还设置有皮带轮13并且配置有驱动所述皮带轮5转动的电机。在具体实施例中， 轴承外圈3是和主轴8连一起的，所以驱动主轴8就驱动了轴承外圈3，皮带轮13直接装在主轴8上,电机能够驱动皮带轮13的转动，最终实现轴承外圈3的旋转。

在本实用新型中，所述光栅编码盘4的精度为0.176°，本实用新型采用的光栅编码盘4为高精度光栅编码盘，其精度为360°/2048=0.176°。光栅编码盘4主要用于测量轴承外圈转动角度，在本实用新型中，所述光栅编码盘4外部还设置有光栅编码盘外罩18。光栅编码盘4每移动一个栅距，输出信号便变化一个周期，通过周期的变化，来测量出相对位移。

在具体实施例中，主轴8外部还设置有主轴轴套14。

在本实用新型中，所述光电传感器1检测角接触球轴承的接触角参数的精度误差小于10′。

在本实用新型中，所述拉杆5不转动地连接到所述气缸12。拉杆5主要用于对内圈施加载荷，通过气缸12产生驱动力，使拉杆5产生拉力。在具体实施例中，由于轴承内圈被拉杆5压制，不能转动，可以对内圈施加向下的轴向载荷。

在本实用新型中，所述光电传感器1还配置有接收和处理所述光电传感器1感测信息的计算机。

结合上述实施例，下面对本实用新型做进一步的说明。

如图2所示，图2为本实用新型检测原理结构示意图，工作台9选用的为坚固的大理石工作台面，在工作台9上调整好立柱16的位置，然后将角接触球轴承安装在精密主轴8上，采用高精度光栅编码盘4测量轴承外圈3的转动角度，光电传感器1测量轴承钢球保持架2的转速，在设定的轴承钢球保持架2转动圈数时间内，通过读取光栅编码盘4的数据可测得轴承外圈3的累计转动角度，计算出两者（角度与转速）之间的转速比，通过计算机数据处理而得到高精度的轴承接触角数据，测量误差小于10′，数据准确稳定。本实用新型解决了现有轴承接触角测量仪外圈累计转动角度测量不准确，重复性差的问题，从而提高了测量精度。推动了轴承检测技术的进步，为轴承企业提高产品质量提供了必要的技术手段。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。