專利名稱：數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，用于檢測大型回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道以及內(nèi)圈外滾道的直徑尺寸。
背景技術(shù)：
大型回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的測量一直是困擾業(yè)界的一大難題。由于對同一規(guī)格產(chǎn)品的需求量往往不大，而內(nèi)外圈與滾子之間的配合間隙要求嚴(yán)格，所以對檢測要求特別高。
現(xiàn)行實(shí)施方案大都采用測量棒對回轉(zhuǎn)支承內(nèi)外滾道直徑進(jìn)行檢測。測量棒一端固定，一端移動(dòng)，移動(dòng)部分連接一百分表，由彈簧復(fù)位，兩端通過鋼球與滾道接觸。測量前，測量棒與游標(biāo)卡尺比對，確定測量棒定形尺寸，再用測量棒檢測滾道，由百分表測出滾道尺寸與該定形尺寸的代數(shù)差，該代數(shù)差與定形尺寸之和即為被測滾道尺寸。
由上述檢測方法可知，現(xiàn)行方案存在以下弊端，導(dǎo)致測量誤差較大1、由于測量棒定形的游標(biāo)卡尺精度偏低，直接影響滾道直徑的檢測精度；2、量力是由彈簧壓縮獲得，由于尺寸的不一致性，測量力也各異，從而導(dǎo)致因測量力不同而引起的測量誤差；3、由于被測尺寸是內(nèi)外滾道直徑，測量棒在游標(biāo)卡尺上比對以后，往往需將百分表取下，避免由于百分表的行程不足而導(dǎo)致百分表損壞。待到測量棒進(jìn)入被測工件檢測位置以后，重新裝上百分表進(jìn)行檢測。兩次安裝百分表同樣會造成測量誤差。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的以上一些問題，本發(fā)明提供一種數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，該檢測裝置采取的技術(shù)方案為采用三點(diǎn)接觸測量法并且利用光柵檢測，通過顯示器直接顯示出所檢測數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所提供的數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置結(jié)構(gòu)由機(jī)座、力矩電機(jī)、絲杠螺母副、限位塊、光柵、測頭(鋼球)、導(dǎo)軌、顯示器、控制器及連線組成。檢測裝置機(jī)構(gòu)簡圖如圖1所示，機(jī)構(gòu)組成如下連接兩個(gè)鋼球1、2的固定端，鋼球1、2的圓心A、B之間的距離為a；連接一個(gè)鋼球3的移動(dòng)端，鋼球3的圓心C至AB連線的垂直距離b由光柵檢測獲??；一個(gè)用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)副，移動(dòng)副兩端分別連接鋼球1、2所在的固定端和鋼球3所在的移動(dòng)端，固定端和移動(dòng)端鋼球1、2、3均可更換，以適應(yīng)不同滾道圓弧直徑。移動(dòng)副由一力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，直接改變固定端和移動(dòng)端間的距離，以滿足測量不同回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的要求，同時(shí)，將力矩電機(jī)調(diào)到給定力矩，從而獲得合適的測量力。三點(diǎn)接觸測量方案，可以實(shí)現(xiàn)檢測器具的自動(dòng)定位。
當(dāng)檢測回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道時(shí)，鋼球的外側(cè)與滾道接觸；通過計(jì)算可得回轉(zhuǎn)支承滾道直徑，其結(jié)果由顯示器直接顯示。
當(dāng)檢測回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈外滾道時(shí)，鋼球的內(nèi)側(cè)與滾道接觸；通過計(jì)算可得回轉(zhuǎn)支承滾道直徑，其結(jié)果由顯示器直接顯示。
本檢測裝置減少傳統(tǒng)檢測、比對兩次測量誤差累計(jì)對結(jié)果的影響，并對移動(dòng)副采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)以增加測量力的穩(wěn)定性。顯示準(zhǔn)確可靠，避免人工讀取卡尺等工具可能發(fā)生的失誤。操作簡單，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。


圖1數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承內(nèi)滾道直徑檢測裝置結(jié)構(gòu)示意2數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承內(nèi)滾道直徑檢測裝置測量原理3數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承外滾道直徑檢測裝置結(jié)構(gòu)示意4數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承外滾道直徑檢測裝置測量原理中1鋼球、2鋼球、3鋼球具體實(shí)施方式
實(shí)施例1數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置由固定端、移動(dòng)端、光柵、力矩電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、顯示器等組成。固定端連接兩個(gè)可更換的鋼球，以適應(yīng)不同滾道圓弧直徑，鋼球圓心A、B之間的距離為a，經(jīng)標(biāo)定獲得。移動(dòng)端連接一個(gè)可更換的鋼球，同樣適應(yīng)不同滾道圓弧直徑要求，鋼球圓心C至AB連線的垂直距離b由光柵檢測數(shù)據(jù)獲得。移動(dòng)副由一力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)檢測回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈外滾道時(shí)，鋼球的內(nèi)側(cè)與滾道接觸(如圖1、2所示)；通過計(jì)算可得回轉(zhuǎn)支承滾道直徑。
檢測時(shí)先根據(jù)所測對象的尺寸選擇合適的鋼球。先放置固定端，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)整移動(dòng)端。移動(dòng)副上的力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)端作直線運(yùn)動(dòng)，確保移動(dòng)端沿著垂直于鋼球圓心A、B(固定端)連線方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檢測器具的自動(dòng)定位。用檢測裝置直接測量b值。系統(tǒng)對a、b值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過顯示器輸出所測回轉(zhuǎn)支承滾道的實(shí)際測量尺寸。
由圖2所示，滾道直徑圓心為0，由圖可知tgα=a2b]]>α=arctga2b]]>β＝2α
OB=a2sinβ=a2sin2α]]>回轉(zhuǎn)支承內(nèi)圈外滾道半徑R=OB+r=a2sin2α+r=a(1+tg2α)4tgα+r=b2[1+(a2b)2]+r]]>r鋼球1、2、3的半徑注這些計(jì)算由系統(tǒng)自動(dòng)完成并實(shí)現(xiàn)R值的直接輸出。
實(shí)施例2數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置由固定端、移動(dòng)端、光柵、力矩電機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制器、顯示器等組成。固定端連接兩個(gè)可更換的鋼球，以適應(yīng)不同滾道圓弧直徑，鋼球圓心A、B之間的距離為a，經(jīng)標(biāo)定獲得。移動(dòng)端連接一個(gè)可更換的鋼球，同樣適應(yīng)不同滾道圓弧直徑要求，鋼球圓心C至AB連線的垂直距離b由光柵檢測數(shù)據(jù)獲得。移動(dòng)副由一力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
當(dāng)檢測回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道時(shí)，鋼球的外側(cè)與滾道接觸(如圖3、4所示)。通過計(jì)算可得回轉(zhuǎn)支承滾道直徑。
檢測時(shí)先根據(jù)所測對象的尺寸選擇合適的鋼球。先放置固定端，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)整移動(dòng)端。移動(dòng)副上的力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠螺母副(移動(dòng)副)作直線運(yùn)動(dòng)，確保移動(dòng)端沿著垂直于鋼球圓心A、B(固定端)連線方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檢測器具的自動(dòng)定位。用光柵檢測裝置檢測b值。系統(tǒng)對a、b值進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并通過顯示器輸出所求數(shù)據(jù)。
回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道直徑的計(jì)算由圖4所示，滾道直徑圓心為0，由圖可知tgα=a2b]]>α=arctga2b]]>β＝2αOB=a2sinβ=a2sin2α]]>回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道半徑R=OB-r=a2sin2α-r=a(1+tg2α)4tgα-r=b2[1+(a2b)2]-r]]>r鋼球1、2、3的半徑
權(quán)利要求
1.數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，其特征在于該檢測裝置由機(jī)座、力矩電機(jī)、絲杠螺母副、限位塊、光柵、測頭、導(dǎo)軌、顯示器、控制器及連線組成，其中測頭是由鋼球(1)、鋼球(2)、鋼球(3)組成的接觸式測頭，連接兩個(gè)鋼球(1)、鋼球(2)形成的固定端，連接一個(gè)鋼球(3)的移動(dòng)端，用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)副兩端分別連接鋼球(1)、鋼球(2)所在的固定端和鋼球(3)所在的移動(dòng)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，其特征在于固定端連接兩個(gè)可更換的鋼球(1)、鋼球(2)，以適應(yīng)不同滾道圓弧直徑，鋼球圓心A、B之間的距離為a經(jīng)標(biāo)定獲得，為定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，其特征在于移動(dòng)端連接一個(gè)可更換的鋼球(3)，同樣適應(yīng)不同滾道圓弧直徑要求，鋼球圓心C至AB連線的垂直距離b由光柵檢測獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，其特征在于其中的移動(dòng)副由一力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，移動(dòng)副直接改變固定端和移動(dòng)端間的距離，以滿足測量不同回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的要求，同時(shí)，將力矩電機(jī)調(diào)到給定力矩，從而獲得合適的測量力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，其特征在于由其固定端鋼球(1)、鋼球(2)和移動(dòng)端鋼球(3)所組成的三點(diǎn)接觸測量方案，通過控制器驅(qū)動(dòng)力矩電機(jī)帶動(dòng)移動(dòng)端鋼球作直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)檢測器具的自動(dòng)定位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置，屬于工業(yè)測量技術(shù)領(lǐng)域。該檢測裝置由機(jī)座、力矩電機(jī)、絲杠螺母副、限位塊、光柵、測頭、導(dǎo)軌、顯示器、控制器及連線組成，其中測頭是由鋼球(1)、鋼球(2)、鋼球(3)組成的接觸式測頭，連接兩個(gè)鋼球(1)、(2)形成的固定端，連接一個(gè)鋼球(3)的移動(dòng)端，用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)副兩端分別連接鋼球(1)、(2)所在的固定端和鋼球(3)所在的移動(dòng)端。本檢測裝置減少傳統(tǒng)檢測、比對兩次測量誤差累計(jì)對結(jié)果的影響，并對移動(dòng)副采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)以增加測量力的穩(wěn)定性，顯示準(zhǔn)確可靠，避免人工讀取卡尺等工具可能發(fā)生的失誤。操作簡單，檢測結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G01B21/10GK101059337SQ20071002302
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者余曉流, 汪麗芳, 孟春勝 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)