轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置及加载装调方法

本发明涉及轴承辅助装配，特别涉及一种轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置及加载装调方法。

背景技术：

1、安装有轴向负载的轴承端盖，是整个轴系装配的最后一步，也是保障轴系装配精度中最重要的步骤之一。对于角接触轴承等轴向负载较大的轴承，轴端盖预紧力对轴承及整个轴系运动精度都起着至关重要的影响，预紧力不足且在轴向负载较大时，会无法消除轴承或隔圈之间的游隙，导致轴系晃动，降低轴承使用寿命，整体轴系运动精度也无法满足需求；预紧力偏大会引起轴承在工作中发热量大，从而降低轴承使用寿命，并且转动过程中有卡点，降低了轴系转动精度；预紧力过大则轴承卡死，轴系无法转动。

2、为了安装轴承端盖时有足够的预紧力，传统方式是通过具有足够装配经验师傅，依据过往经验修研端盖厚度来达到压紧轴承的目的。最为相近似的方案（中国专利文献201810028141.2）为：将角接触轴承背面朝上安装在特定的检测凸台上，其中内圈宽度与检测凸台的台阶宽度相等，然后在角接触轴承的背面施加均匀轴向压力，最后释放压力，以外圈自身重量测得外圈与内圈的高度差，在装配时，利用调节垫来填充轴承的预紧力。现有技术中采取的靠经验修研端盖厚度的方式，均无法知晓实际施加的预紧力大小。

3、目前，控制角接触轴承成对装配游隙工作适用在出厂检测时提供轴向游隙参数，而在实际装配时，需要通过修研轴端盖的高度差完成对轴系预紧工作，现有技术中没有对实际装配轴端盖高度装调方案。

技术实现思路

1、本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置及加载装调方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

3、一种轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，由下至上依次包括：轴承内圈支撑工装，轴系，端盖预紧轴承内圈工装，压力传感器，钢球v型座，钢球以及丝杠滑块组件；

4、所述丝杠滑块组件固定在预紧力支架上；所述钢球上端面与所述丝杠滑块组件的丝杠端面接触；所述钢球下端面与所述钢球v型座相切；所述钢球v型座底座面与所述压力传感器感应端面接触，所述钢球v型座与所述压力传感器内轴间隙配合；所述压力传感器与所述端盖预紧轴承内圈工装配合连接；所述端盖预紧轴承内圈工装按压在所述轴系的轴承内圈上端面；所述轴承内圈支撑工装支撑在所述轴系中的角接触轴承内圈下端面；

5、所述轴系中轴承内圈在所述端盖预紧轴承内圈工装和所述轴承内圈支撑工装的挤压下，使得所述轴系的内圈固定，外圈转动，通过转动轴系外圈可判别所述轴系在预紧力加载过程中是否存在卡点问题。

6、在上述技术方案中，所述预紧力支架固定在大理石台平面上。

7、在上述技术方案中，在加载足够的预紧力后，测量仪器能通过所述端盖预紧轴承内圈工装预留的检测口，测量角接触轴承内圈端面到轴承端盖安装面高度差。

8、在上述技术方案中，所述测量仪器为：千分表、高度差表或坐标测量机。

9、在上述技术方案中，预紧力以竖直方向加载在所述压力传感器端面，通过所述压力传感器实时测量并显示出加载预紧力值，并将压力均匀传导到角接触轴承端面。

10、一种上述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置的加载装调方法，包括以下步骤：

11、对端盖预紧轴承内圈工装和轴承内圈支撑工装施加一定轴向力后，卸去轴向力，通过端盖预紧轴承内圈工装预留的检测口，精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h1；转动轴系测量出多个点位的高度差；

12、转动丝杠施加轴向力，通过压力传感器监测轴向力的大小；当施加的轴向力达到500n时，转动轴系，测试轴系转动过程是否存在卡点问题；若轴系转动顺畅，则通过端盖预紧轴承内圈工装预留的检测口，精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h2；转动轴系测量出多个点位的高度差；

13、h2和h1均选取多组测量值中最大值，计算h2-h1=δh，δh为该预紧力下角接触产生的轴向位移量，通过轴承游隙量来判断预紧力的大小；

14、按照h2的最大值修研轴端盖的高度差，满足端盖预紧力的要求。

15、在上述技术方案中，转动轴系测量时，一共测量出4个点位的高度差。

16、在上述技术方案中，精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h1和/或精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h2时，采用的测量仪器为：千分表、高度差表或坐标测量机。

17、本发明具有以下有益效果：

18、本发明的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置及加载装调方法，针对利用轴端盖高度完成对选用的角接触轴承轴系实施定压预紧，保障轴系在500n预紧力的情况下使用，并且本发明在实现实时监测施加轴向预紧力大小的同时，可以对轴系进行充分转动，依据轴系转动顺畅与否，实时适当微调预紧力大小，更直观、精准、快捷的完成轴端盖的装配。也可以对轴系在不同预紧力下的转动情况进行实验探究，检测其实际所能承受的轴向载荷。

技术特征：

1.一种轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，其特征在于，由下至上依次包括：轴承内圈支撑工装（7），轴系（8），端盖预紧轴承内圈工装（5），压力传感器（4），钢球v型座（3），钢球（2）以及丝杠滑块组件（1）；

2.根据权利要求1所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，其特征在于，所述预紧力支架（9）固定在大理石台平面上。

3.根据权利要求1所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，其特征在于，在加载足够的预紧力后，测量仪器（6）能通过所述端盖预紧轴承内圈工装（5）预留的检测口，测量角接触轴承内圈端面到轴承端盖安装面高度差。

4.根据权利要求3所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，其特征在于，所述测量仪器（6）为：千分表、高度差表或坐标测量机。

5.根据权利要求1所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置，其特征在于，预紧力以竖直方向加载在所述压力传感器（4）端面，通过所述压力传感器（4）实时测量并显示出加载预紧力值，并将压力均匀传导到角接触轴承端面。

6.一种根据权利要求1-5中任意一项所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置的加载装调方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置的加载装调方法，其特征在于，转动轴系（8）测量时，一共测量出4个点位的高度差。

8.根据权利要求6所述的轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置的加载装调方法，其特征在于，精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h1和/或精准测量出轴承内圈至轴端盖安装端面的高度差h2时，采用的测量仪器（6）为：千分表、高度差表或坐标测量机。

技术总结
本发明涉及一种轴向负载轴系端盖的预紧力加载装调装置及加载装调方法，属于轴承辅助装配技术领域。解决靠经验修研端盖厚度，无法知晓实际施加的预紧力大小的技术问题。该装置由下至上依次包括：轴承内圈支撑工装，轴系，端盖预紧轴承内圈工装，压力传感器，钢球V型座，钢球以及丝杠滑块组件。本发明针对利用轴端盖高度完成对选用的角接触轴承轴系实施定压预紧，保障轴系在500N预紧力的情况下使用，并且在实现实时监测施加轴向预紧力大小的同时，可对轴系进行充分转动，依据轴系转动顺畅与否，实时适当微调预紧力大小，直观、精准、快捷的完成轴端盖的装配。可对轴系在不同预紧力下的转动情况进行实验探究，检测其实际所能承受的轴向载荷。

技术研发人员：谢晓光,于洋,徐伟,李淼,李小冬,冯钧
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16