專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度無(wú)上限雙面滾道回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供用于具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承的滾道直徑測(cè)量方法，屬于長(zhǎng)度測(cè) 量的技術(shù)領(lǐng)域。這里所謂雙面滾道是指其有兩個(gè)表面與滾動(dòng)體工作表面接觸，如 交叉滾子軸承中的V形滾道和四點(diǎn)接觸球軸承中的桃形滾道，而非單個(gè)表面與滾 動(dòng)體工作表面接觸，如圓柱滾子軸承中的圓柱滾道和深溝球或角接觸球軸承中的 弧形滾道。
背景技術(shù)：
滾道直徑的高精度測(cè)量對(duì)于回轉(zhuǎn)支承精度具有重要的意義，目前常用的方法 是采用一種所謂測(cè)量桿進(jìn)行測(cè)量。這種測(cè)量桿由一個(gè)測(cè)桿和分別位于測(cè)桿端部的 兩個(gè)測(cè)爪組成。每一個(gè)測(cè)爪上都有一個(gè)直徑相同且數(shù)值與被測(cè)滾道相適應(yīng)的鋼 球，其中一個(gè)鋼球固定，另一個(gè)鋼球可以沿測(cè)桿方向移動(dòng)，所移動(dòng)距離由一個(gè)百 分表或千分表測(cè)得。采用一個(gè)由橋尺和量塊組合組成的標(biāo)準(zhǔn)裝置(或標(biāo)準(zhǔn)零件、 大型游標(biāo)卡尺等)標(biāo)定零位，測(cè)量出被測(cè)滾道相對(duì)于該零位的偏差值即可以得出 被測(cè)滾道直徑。這種方法存在的問(wèn)題是隨著被測(cè)滾道直徑增大，測(cè)量裝置和標(biāo)準(zhǔn) 裝置的尺寸和重量同步增大，致使裝置變形增大，操作愈益困難，精度難以保證。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有測(cè)量方法存在的問(wèn)題，本發(fā)明為具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承提供高精 度、易操作、無(wú)測(cè)量上限的滾道直徑測(cè)量方法。該方法采用若干結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量 單元和一個(gè)測(cè)量球與球之間距離的裝置進(jìn)行測(cè)量，其中每一個(gè)測(cè)量單元都包含一 個(gè)本體、兩個(gè)分別位于本體兩端的定位球體或部分球體，以及若干位于本體之上 的內(nèi)含永久磁鐵的固定機(jī)構(gòu)。
測(cè)量的操作步驟是如圖l所示，將一系列測(cè)量單元依次相接擺放并通過(guò)固 定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上，直到最后一個(gè)擺放并固定的測(cè)量單元與第一個(gè)擺放并
5固定的測(cè)量單元相鄰定位球體或部分球體之間的距離在測(cè)量球與球之間距離的 裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)。此處最后一個(gè)擺放并固定的測(cè)量單元與第一個(gè)擺放并固定 的測(cè)量單元相鄰定位球體或部分球體之間的距離是這兩個(gè)相鄰定位球體或部分 球體之間的間隙，或是它們之間的球心距，或是其它某種特定意義上的距離。在 上述擺放測(cè)量單元的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元上的定位球體或部分球體相 切，并使每一個(gè)測(cè)量單元上的定位球體或部分球體與被測(cè)滾道雙側(cè)相切，例如， 如圖2所示V形外滾道或圖3所示桃形內(nèi)滾道的接觸情況。最后，采用測(cè)量球與 球之間距離的裝置測(cè)出該距離，并且，根據(jù)該距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)， 以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體按其在被測(cè)滾道上擺放的 位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾 道直徑。
例如如圖2所示，對(duì)于外滾道直徑測(cè)量，當(dāng)被測(cè)滾道為對(duì)稱(chēng)的V形滾道且 假定所求滾道直徑為V形滾道雙面延長(zhǎng)面所交圓的直徑Z)時(shí)，存在如下幾何關(guān)
系
s二"0"2;r (1) &+ "' )2 +|^+ 、2
、22sinor J 〔22sinar J ' . , ^ r ,n、
or; = arccos -t-^"-rr^;-' ' = 1，2，'. .， W (2)
2〔 ￡) , ", y D "
+ -
、22sina人22sinor J , A )2 , 「￡> . L 、2 "1, . 、2
.+…' 十I廿+ tt^"I —I—+ .
^ 、2 2sinor j V 2 2sinar J 、2 2 J . … ^ i A = arccos ^-^-^——"^", 、-^ ， z = 1,2,. .， TV — 1
2 2 + J g
+ -
22sina八2 2sina
(2卞2sinoJ卞(2卞2sinor J ('。卞2卞 2 J y = arccos -
、22sina A 2 2sina
(3) (4)
其中，《,為第/個(gè)擺放的測(cè)量單元上兩個(gè)定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾
道圓心之間的夾角，A為第/個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心與第 / + 1個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之間的 夾角，y為相鄰的第一個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心與最后一個(gè) 擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之間的夾角，"
6為V形滾道雙面夾角之半，^h為第/個(gè)測(cè)量單元尾部定位球體或部分球體的直
徑，^2,為第i個(gè)測(cè)量單元首部定位球體或部分球體的直徑，/,.為第i個(gè)測(cè)量單
元兩定位球體或部分球體之間的球心距，W為所用測(cè)量單元的數(shù)量，/。為第一
個(gè)測(cè)量單元尾部定位球體或部分球體與第W個(gè)測(cè)量單元首部定位球體或部分球 體之間的間隙，即前述所謂最后一個(gè)擺放并固定的測(cè)量單元與第一個(gè)擺放并固定
的測(cè)量單元相鄰定位球體或部分球體之間的距離之一種，其要旨在于確定關(guān)于/
的幾何關(guān)系式，此處為方程(4)。求解方程(1) - (4)，可以得到被測(cè)滾道直徑Z)。
又例如如圖3所示，對(duì)于內(nèi)滾道直徑測(cè)量，當(dāng)被測(cè)滾道為對(duì)稱(chēng)的桃形滾道 且假定所求滾道直徑為滾道圓弧圓心Og的軌跡圓直徑Z)時(shí)，存在如下幾何關(guān)
、2
「3
= arccos
乂
+
、2
、2
。2
2 MR 2 J
^ + til r--^
2AR 2
，2
冬+』r——^ —e
乂乂
(5)
(6)
2A「 2 e
、2 , +
A = arccos-
、2
乂
V
_ I + + -
2 2
"+ ill r--^
2卞Al1/ 2
￡ + 、
2卞Al「 2
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1U-1
(7)
Z),卩 ",)2 2
E屮」 y--L 一
2 2 j e
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y = arccos
+
乂
、2
"-^ 2 2
。 化
2VIZ 2 e
、
+ JI廣
"、
_ 6
乂乂(8)
其中，A為第/個(gè)擺放的測(cè)量單元上兩個(gè)定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾 道圓心之間的夾角，A為第z'個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心與第 /+1個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之間的 夾角，y為相鄰的第一個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心與最后一個(gè)
擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之間的夾角，r 為桃形滾道圓弧半徑，e為桃形滾道圓弧圓心偏距，W,.為第/個(gè)測(cè)量單元尾部定
位球體或部分球體的直徑，d2,為第i個(gè)測(cè)量單元首部定位球體或部分球體的直
徑，^為第i個(gè)測(cè)量單元兩定位球體或部分球體之間的球心距，W為所用測(cè)量單
元的數(shù)量，/。為第一個(gè)測(cè)量單元尾部定位球體或部分球體與第個(gè)測(cè)量單元首
部定位球體或部分球體之間的間隙。求解方程(5) - (8)，可以得到所求被測(cè)滾 道直徑"。
顯然，只要有足夠數(shù)量的測(cè)量單元，任意大的滾道直徑都可以測(cè)量。但隨著 被測(cè)滾道直徑的不斷加大，所需要的測(cè)量單元數(shù)量也會(huì)不斷增多。為減少測(cè)量單 元數(shù)量，降低成本，可以采用不隨被測(cè)滾道直徑變化的固定數(shù)量的測(cè)量單元交替 擺放實(shí)現(xiàn)測(cè)量，只是外滾道和內(nèi)滾道直徑測(cè)量方法略有不同。對(duì)于外滾道直徑測(cè) 量而言，測(cè)量的操作步驟是:如圖l所示，首先，將這些固定數(shù)量的測(cè)量單元分 成一個(gè)初始測(cè)量單元，數(shù)量設(shè)為《的若干循環(huán)測(cè)量單元和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量單元三 類(lèi)。推薦各循環(huán)測(cè)量單元的長(zhǎng)度相等，而各機(jī)動(dòng)測(cè)量單元的長(zhǎng)度不等，并且分別 是循環(huán)測(cè)量單元長(zhǎng)度的1/2、 1/4和1/8等等。然后，將初始測(cè)量單元擺放并通過(guò)
固定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上。在初始測(cè)量單元之后，將循環(huán)測(cè)量單元依次相接擺 放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上。依擺放順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量單元分別稱(chēng)為 第l個(gè)循環(huán)測(cè)量單元、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元，…，直至第"個(gè)循環(huán)測(cè)量單元。然 后，取出第l個(gè)循環(huán)測(cè)量單元擺放并固定在第w個(gè)循環(huán)測(cè)量單元之后，再取出第 2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元擺放并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元之后，以此類(lèi)推，交替擺放 并固定這w個(gè)循環(huán)測(cè)量單元，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元與初始測(cè)量單元之間相鄰定位球體或部分球體的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)。如 果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元與初始測(cè)量單元之間相鄰定位球體或部分球 體的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)，則在最后擺放的循環(huán)測(cè) 量單元之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單元，直到最后擺放并固定的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元
與初始測(cè)量單元之間相鄰定位球體或部分球體的距離在測(cè)量球與球之間距離的 裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)。在上述擺放測(cè)量單元的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元上的 定位球體或部分球體相切，并使每一個(gè)測(cè)量單元上的定位球體或部分球體與被測(cè) 滾道雙側(cè)相切。最后，采用測(cè)量球與球之間距離的裝置測(cè)出該距離，并且，根據(jù) 該距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)，以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元上定位球體或 部分球體按其在被測(cè)滾道上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被 測(cè)滾道之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾道直徑。
對(duì)于內(nèi)滾道直徑測(cè)量而言，除了前述結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元和測(cè)量球與球之間 距離的裝置之外，還需要一個(gè)平行塊輔助實(shí)現(xiàn)測(cè)量，該平行塊具有兩個(gè)相互平行 的平面和。測(cè)量的操作步驟是如圖4所示，首先，將這些固定數(shù)量的測(cè)量單元 分成一個(gè)初始測(cè)量單元，數(shù)量設(shè)為"的若干循環(huán)測(cè)量單元和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量單元三 類(lèi)。推薦各循環(huán)測(cè)量單元的長(zhǎng)度相等，而各機(jī)動(dòng)測(cè)量單元的長(zhǎng)度不等，并且分別 是循環(huán)測(cè)量單元長(zhǎng)度的1/2、 1/4和1/8等等。然后，將初始測(cè)量單元擺放并通過(guò)
固定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上。在初始測(cè)量單元之后，將循環(huán)測(cè)量單元依次相接擺 放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上，并且，在初始測(cè)量單元和與之相鄰的循環(huán) 測(cè)量單元之間插入平行塊，使平行塊的兩平行平面和分別與相鄰的初始測(cè)量單元 和循環(huán)測(cè)量單元上的定位球體或部分球體相切。依擺放順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量單元
分別稱(chēng)為第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元， ，直至第"個(gè)循環(huán)測(cè)量 單元；然后，首先取出平行塊，再取出第l個(gè)循環(huán)測(cè)量單元擺放并固定在第"個(gè) 循環(huán)測(cè)量單元之后，再取出第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元擺放并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單 元之后，以此類(lèi)推，交替擺放并固定這w個(gè)循環(huán)測(cè)量單元，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè) 量單元與初始測(cè)量單元之間相鄰定位球體或部分球體的距離在測(cè)量球與球之間
距離的裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)。如果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元與初始測(cè)量單 元之間相鄰定位球體或部分球體的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置的測(cè)量范 圍之內(nèi)，則在最后擺放并固定的循環(huán)測(cè)量單元之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單 元，直到最后擺放并固定的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元與初始測(cè)量單元之間相鄰定位球體或部
9分球體的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置的測(cè)量范圍之內(nèi)。在上述擺放測(cè)量單 元的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元上的定位球體或部分球體相切，并使每一個(gè)測(cè) 量單元上的定位球體或部分球體與被測(cè)滾道雙側(cè)相切。最后，采用測(cè)量球與球之 間距離的裝置測(cè)出該距離，并且，根據(jù)該距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)，以及 每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體和平行塊上平行平面和按其在 被測(cè)滾道上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道之間的幾 何關(guān)系，求出被測(cè)滾道直徑。
內(nèi)滾道直徑測(cè)量之所以需要一個(gè)平行塊是因?yàn)榉侨绱藙t第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單 元在不改變其它測(cè)量單元位置的前提下不能取出，而有了平行塊之后，就可以先 取出平行塊，再取出第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元而不會(huì)影響其它測(cè)量單元的位置。
采用交替擺放測(cè)量單元1的方法，如果不區(qū)分初始測(cè)量單元、循環(huán)測(cè)量單元
和機(jī)動(dòng)測(cè)量單元，并且把所有重復(fù)擺放的循環(huán)測(cè)量單元視為不同的測(cè)量單元，只
不過(guò)尺寸恰好相同，則對(duì)于外滾道直徑測(cè)量而言，所形成的所有擺放的測(cè)量單元
彼此之間，及其與被測(cè)滾道之間的幾何關(guān)系與之前所述非交替擺放測(cè)量單元的方
法相同；而對(duì)于內(nèi)滾道直徑測(cè)量而言，則由于平行塊的使用而略有不同。如圖4
和圖5所示，以被測(cè)內(nèi)滾道為對(duì)稱(chēng)的V形滾道為例，假定所求滾道直徑為V形滾
道雙面延長(zhǎng)面所交圓的直徑Z)時(shí)，存在如下幾何關(guān)系 ，W
<formula>formula see original document page 10</formula>(13)
其中，A為第/個(gè)擺放的測(cè)量單元上兩個(gè)定位球體或部分球體球心相對(duì)于被
測(cè)滾道圓心之間的夾角，A為第z'個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心 與第/ + 1個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之 間的夾角，7為相鄰的第一個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心與最后 一個(gè)擺放的測(cè)量單元上定位球體或部分球體球心相對(duì)于被測(cè)滾道圓心之間的夾 角，a為V形滾道雙面夾角之半，c^為第f個(gè)測(cè)量單元尾部定位球體或部分球
體的直徑，^/2;為第i個(gè)測(cè)量單元首部定位球體或部分球體的直徑，々為第i個(gè)
測(cè)量單元兩定位球體或部分球體之間的球心距，/ 為平行塊兩平行平面和之間的 距離，7V為所用測(cè)量單元的數(shù)量，/。為第1個(gè)測(cè)量單元尾部定位球體或部分球
體與第7V個(gè)測(cè)量單元首部定位球體或部分球體之間的間隙。需要說(shuō)明，這里對(duì) 測(cè)量單元進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)不區(qū)分初始測(cè)量單元、循環(huán)測(cè)量單元和機(jī)動(dòng)測(cè)量單元，并且 將所有重復(fù)擺放的循環(huán)測(cè)量單元視作僅僅尺寸相同的不同測(cè)量單元。求解方程 (9) - (13)，可以得到被測(cè)滾道直徑"。
因?yàn)槊恳粋€(gè)測(cè)量單元的長(zhǎng)度有限，第一個(gè)和最后一個(gè)測(cè)量單元之間的距離充 分小，所以測(cè)量單元和測(cè)量球與球之間距離的裝置重量有限，便于操作。又因?yàn)?每一個(gè)測(cè)量單元上定位球體或部分球體的直徑，以及每一個(gè)測(cè)量單元上兩個(gè)定位 球體或部分球體之間的球心距都能夠采用現(xiàn)有通用精密測(cè)量?jī)x器很容易地予以 精確標(biāo)定，加之各測(cè)量單元依次擺放，其長(zhǎng)度誤差彼此抵消(平均化)，本發(fā)明 能夠精確地測(cè)量出雙面滾道回轉(zhuǎn)支承滾道直徑。再加上可以測(cè)量任意大的滾道直 徑，所以，相對(duì)于現(xiàn)有的具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法，本發(fā)明具 有顯著的優(yōu)點(diǎn)。


圖1是測(cè)量具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承的滾道直徑原理示意圖，其中固定機(jī)構(gòu) 和測(cè)量球與球之間距離的裝置未繪出；
圖2是測(cè)量V形外滾道直徑時(shí)定位球體或部分球體與V形滾道接觸示意11圖3是測(cè)量桃形內(nèi)滾道直徑時(shí)定位球體或部分球體與桃形滾道接觸示意圖； 圖4是采用交替擺放測(cè)量單元的方法測(cè)量具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承的內(nèi)滾 道直徑原理示意圖，其中固定機(jī)構(gòu)和測(cè)量球與球之間距離的裝置未繪出；
圖5是測(cè)量V形內(nèi)滾道直徑時(shí)定位球體或部分球體與V形滾道接觸示意圖； 圖6是實(shí)施例測(cè)量外滾道時(shí)測(cè)量單元結(jié)構(gòu)正視圖； 圖7是圖6測(cè)量單元俯視圖8是圖6測(cè)量單元A-A面2: 1放大旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道剖視圖； 圖9是圖6測(cè)量單元B-B面2: 1放大旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道剖視圖； 圖IO是實(shí)施例測(cè)量?jī)?nèi)滾道時(shí)測(cè)量單元結(jié)構(gòu)正視圖11是圖10測(cè)量單元A-A面2: 1放大旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道剖視圖； 圖12是圖10測(cè)量單元B-B面2: l放大旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道剖視圖； 圖中O-被測(cè)滾道；l-測(cè)量單元；11_本體；12-定位球體或部分球體；13-
固定機(jī)構(gòu)；14-輔助定位機(jī)構(gòu)；131-永久磁鐵；132-螺釘；133-旋鈕；134-螺桿； 1311-永久磁鐵131與被測(cè)滾道面對(duì)的表面；1321-螺釘132前部的圓柱；1341-鍵槽；3-平行塊；31， 32-平行塊3上相互平行的兩平面；lll-初始測(cè)量單元；112-循環(huán)測(cè)量單元；113-機(jī)動(dòng)測(cè)量單元。
具體實(shí)施例方式
如圖6、圖7和圖10所示，用于具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方 法實(shí)施例，該方法采用若干結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元1和一個(gè)測(cè)量球與球之間間隙的 普通內(nèi)徑千分尺2進(jìn)行測(cè)量，其中每一個(gè)測(cè)量單元1都包含一個(gè)本體11、兩個(gè) 分別位于本體11兩端的定位球體或部分球體12，以及若干位于本體11之上的 內(nèi)含永久磁鐵131的固定機(jī)構(gòu)13。此外，4個(gè)輔助定位機(jī)構(gòu)14與本體11連接并 位于本體ll兩側(cè)。圖6是實(shí)施例測(cè)量外滾道直徑時(shí)測(cè)量單元1結(jié)構(gòu)正視圖，圖 7是其俯視圖。圖8是圖6測(cè)量單元1A-A面旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道0剖視圖， 圖中由于螺釘132前部的圓柱1321和與其配合的螺桿134上的鍵槽1341的導(dǎo)向 作用，旋轉(zhuǎn)旋鈕133時(shí)，位于螺桿134前端的永久磁鐵131可以不轉(zhuǎn)動(dòng)地接近被 測(cè)滾道0，從而在測(cè)量單元1和被測(cè)滾道0之間產(chǎn)生足夠?qū)y(cè)量單元1固定在被 測(cè)滾道O上的磁力；為增加磁鐵的效率，永久磁鐵131兩端與被測(cè)滾道O面對(duì)的 表面13U，其形狀與被測(cè)滾道O形狀相吻合或接近。圖9是圖6測(cè)量單元1B-B面旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道0剖視圖，圖中位于本體11下部?jī)蓚?cè)的兩個(gè)輔助定 位機(jī)構(gòu)14與被測(cè)滾道0兩側(cè)接觸或保持微小的間隙。設(shè)置輔助定位機(jī)構(gòu)14的目 的在于將測(cè)量單元1在繞其兩定位球體或部分球體12球心連線轉(zhuǎn)動(dòng)的方向上定 位于一個(gè)便于操作的位置，并不影響測(cè)量結(jié)果。
圖IO是實(shí)施例測(cè)量?jī)?nèi)滾道直徑時(shí)測(cè)量單元1結(jié)構(gòu)正視圖。圖11是圖10測(cè) 量單元1A-A面旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾道0剖視圖，圖中由于螺釘132前部的圓 柱1321和與其配合的螺桿134上的鍵槽1341的導(dǎo)向作用，旋轉(zhuǎn)旋鈕133時(shí)，位 于螺桿134前端的永久磁鐵131可以不轉(zhuǎn)動(dòng)地接近被測(cè)滾道0，從而在測(cè)量單元 1和被測(cè)滾道0之間產(chǎn)生足夠?qū)y(cè)量單元1固定在被測(cè)滾道0上的磁力；為增加 磁鐵的效率，永久磁鐵131兩端與被測(cè)滾道0面對(duì)的表面1311，其形狀與被測(cè) 滾道0形狀相吻合或接近。圖12是圖9測(cè)量單元1B-B面旋轉(zhuǎn)剖面圖以及被測(cè)滾 道0剖視圖，圖中位于本體11上部?jī)蓚?cè)的兩個(gè)輔助定位機(jī)構(gòu)14與被測(cè)滾道0 兩側(cè)接觸或保持微小的間隙?？梢?jiàn)，與外滾道直徑測(cè)量時(shí)的測(cè)量單元1比較，內(nèi) 滾道直徑測(cè)量時(shí)，固定機(jī)構(gòu)13是反向安裝在測(cè)量單元1本體11上。
如圖1所示，測(cè)量被測(cè)滾道0直徑的操作步驟是將一系列測(cè)量單元1依次 相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)13固定在被測(cè)滾道0上，直到最后一個(gè)擺放并固定的 測(cè)量單元1與第一個(gè)擺放并固定的測(cè)量單元1相鄰定位球體或部分球體12之間 的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍之內(nèi)。在上述擺放 測(cè)量單元1的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元1上的定位球體或部分球體12相切， 并使每一個(gè)測(cè)量單元1上的定位球體或部分球體12與被測(cè)滾道0雙側(cè)相切，實(shí) 例如圖8所示V形滾道測(cè)量時(shí)的情形。最后，采用測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi) 徑千分尺2測(cè)出該間隙，并且，根據(jù)該間隙、被測(cè)滾道0幾何形狀和參數(shù)，以及 每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元1上定位球體或部分球體12按其在被測(cè)滾道0上擺放 的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道0之間的幾何關(guān)系，求出被 測(cè)滾道0直徑。
也可以采用交替擺放測(cè)量單元1的方法測(cè)量被測(cè)滾道0直徑，對(duì)于外滾道直徑 測(cè)量而言，如圖1所示，測(cè)量的操作步驟是首先，將這些固定數(shù)量的測(cè)量單元l 分成一個(gè)初始測(cè)量單元lll，數(shù)量設(shè)為"的若干循環(huán)測(cè)量單元112和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量 單元113三類(lèi)。推薦各循環(huán)測(cè)量單元112的長(zhǎng)度相等，而各機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113的長(zhǎng)
度不等，并且分別是循環(huán)測(cè)量單元長(zhǎng)度的1/2、 1/4和1/8等等。然后，將初始測(cè)
13量單元111擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)13固定在被測(cè)滾道0上。在初始測(cè)量單元1U之后， 將循環(huán)測(cè)量單元112依次相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)13固定在被測(cè)滾道0上。依擺放 順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量單元112分別稱(chēng)為第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單 元112，，直至第"個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112。然后，取出第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112 擺放并固定在第"個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112之后，再取出第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112擺放 并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112之后，以此類(lèi)推，交替擺放并固定這w個(gè)循環(huán)測(cè) 量單元112，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112與初始測(cè)量單元111之間相鄰定位球 體或部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍之 內(nèi)。如果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112與初始測(cè)量單元111之間相鄰定位球 體或部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍之 內(nèi)，則在最后擺放的循環(huán)測(cè)量單元112之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113，直 到最后擺放并固定的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113與初始測(cè)量單元111之間相鄰定位球體或 部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍之內(nèi)。 在上述擺放測(cè)量單元l的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元l上的定位球體或部分球體 12相切，并使每一個(gè)測(cè)量單元1上的定位球體或部分球體12與被測(cè)滾道雙側(cè)相切， 實(shí)例如圖8所示V形滾道測(cè)量時(shí)的情形。最后，采用測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi) 徑千分尺2測(cè)出該間隙，并且，根據(jù)該間隙、被測(cè)滾道O幾何形狀和參數(shù)，以及每 一個(gè)所擺放的測(cè)量單元1上定位球體或部分球體12按其在被測(cè)滾道0上擺放的位 置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道O之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾 道O直徑。
對(duì)于內(nèi)滾道直徑測(cè)量而言，另外需要一個(gè)具有兩個(gè)相互平行平面31和32的量 塊3輔助實(shí)現(xiàn)被測(cè)滾道0直徑測(cè)量。如圖4所示，測(cè)量的操作步驟是首先，將這 些固定數(shù)量的測(cè)量單元l分成一個(gè)初始測(cè)量單元ll 1 ，數(shù)量設(shè)為w的若干循環(huán)測(cè)量 單元112和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113三類(lèi)。推薦各循環(huán)測(cè)量單元112的長(zhǎng)度相等，而
各機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113的長(zhǎng)度不等，并且分別是循環(huán)測(cè)量單元長(zhǎng)度的1/2、 1/4和1/8
等等。然后，將初始測(cè)量單元111擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)13固定在被測(cè)滾道0上。在 初始測(cè)量單元111之后，將循環(huán)測(cè)量單元112依次相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)13固定 在被測(cè)滾道O上，并且，在初始測(cè)量單元111和與之相鄰的循環(huán)測(cè)量單元112之間 插入平行塊3，使平行塊3的兩平行平面31和32分別與相鄰的初始測(cè)量單元111和 循環(huán)測(cè)量單元112上的定位球體或部分球體12相切。依擺放順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量
14單元112分別稱(chēng)為第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112,…，直至第《 個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112。然后，首先取出平行塊3，再取出第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112 擺放并固定在第"個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112之后，然后取出第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112擺 放并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112之后，以此類(lèi)推，交替擺放并固定這n個(gè)循環(huán) 測(cè)量單元112，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112與初始測(cè)量單元111之間相鄰定位 球體或部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍 之內(nèi)。如果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元112與初始測(cè)量單元111之間相鄰定位 球體或部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范圍 之內(nèi)，則在最后擺放并固定的循環(huán)測(cè)量單元112之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單 元113，直到最后擺放并固定的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元113與初始測(cè)量單元111之間相鄰定 位球體或部分球體12的間隙在測(cè)量球與球之間間隙的普通內(nèi)徑千分尺2的測(cè)量范 圍之內(nèi)。在所述擺放測(cè)量單元l的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元l上的定位球體或 部分球體12相切，并使每一個(gè)測(cè)量單元1上的定位球體或部分球體12與被測(cè)滾道 雙側(cè)相切，實(shí)例如圖11所示V形滾道測(cè)量時(shí)的情形。最后，采用測(cè)量球與球之間 間隙的普通內(nèi)徑千分尺2測(cè)出該間隙，并且，根據(jù)該間隙、被測(cè)滾道0幾何形狀和 參數(shù)，以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元1上定位球體或部分球體12和平行塊3上平行 平面31和32按其在被測(cè)滾道0上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與 被測(cè)滾道O之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾道O直徑。
權(quán)利要求
1.一種用于具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法，其特征在于，該方法用于外滾道直徑測(cè)量，采用固定數(shù)量并且結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元(1)和一個(gè)測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)進(jìn)行測(cè)量，所述的測(cè)量單元(1)包含一個(gè)本體(11)、兩個(gè)分別位于本體(11)兩端的定位球體或部分球體(12)，以及若干位于本體(11)之上的內(nèi)含永久磁鐵(131)的固定機(jī)構(gòu)(13)；測(cè)量的操作步驟是首先，將這些固定數(shù)量的測(cè)量單元(1)分成一個(gè)初始測(cè)量單元(111)，數(shù)量設(shè)為n的若干循環(huán)測(cè)量單元(112)和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)三類(lèi)；然后，將初始測(cè)量單元(111)擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)(13)固定在被測(cè)滾道上；在初始測(cè)量單元(111)之后，將循環(huán)測(cè)量單元(112)依次相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)(13)固定在被測(cè)滾道上；依擺放順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量單元(112)分別稱(chēng)為第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)，…，直至第n個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)；然后，取出第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)擺放并固定在第n個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)之后，再取出第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)擺放并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)之后，以此類(lèi)推，交替擺放并固定這n個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12)的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)；如果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12)的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)，則在最后擺放的循環(huán)測(cè)量單元(112)之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)，直到最后擺放并固定的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12)的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)；在所述擺放測(cè)量單元(1)的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)相切，并使每一個(gè)測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)與被測(cè)滾道雙側(cè)相切；最后，采用測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)測(cè)出該距離，并且，根據(jù)該距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)，以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元(1)上定位球體或部分球體(12)按其在被測(cè)滾道上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾道直徑。
2. —種用于具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法，其特征在于，該方 法用于內(nèi)滾道直徑測(cè)量，采用固定數(shù)量并且結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元(l)、 一個(gè)測(cè)量 球與球之間距離的裝置(2)和一個(gè)平行塊(3)進(jìn)行測(cè)量，所述的測(cè)量單元(1) 包含一個(gè)本體(11)、兩個(gè)分別位于本體(11)兩端的定位球體或部分球體(12)， 以及若干位于本體(11)之上的內(nèi)含永久磁鐵(131)的固定機(jī)構(gòu)(13)，所述的 平行塊(3)具有兩個(gè)相互平行的平面(31)和(32);測(cè)量的操作步驟是首先，將這些固定數(shù)量的測(cè)量單元(1)分成一個(gè)初始 測(cè)量單元(111)，數(shù)量設(shè)為w的若干循環(huán)測(cè)量單元(112)和若干機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)三類(lèi)；然后，將初始測(cè)量單元(111)擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)(13)固定在 被測(cè)滾道上；在初始測(cè)量單元(111)之后，將循環(huán)測(cè)量單元(112)依次相接擺 放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)(13)固定在被測(cè)滾道上，并且，在初始測(cè)量單元(111)和 與之相鄰的循環(huán)測(cè)量單元(112)之間插入平行塊(3)，使平行塊(3)的兩平行 平面(31)和(32)分別與相鄰的初始測(cè)量單元(111)和循環(huán)測(cè)量單元(112) 上的定位球體或部分球體(12)相切；依擺放順序?qū)⑦@些循環(huán)測(cè)量單元(112) 分別稱(chēng)為第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)、第2個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)，…，直至第 n個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112);然后，首先取出平行塊(3)，再取出第l個(gè)循環(huán)測(cè)量 單元(112)擺放并固定在第w個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)之后，然后取出第2個(gè)循 環(huán)測(cè)量單元(112)擺放并固定在第1個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)之后，以此類(lèi)推， 交替擺放并固定這"個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)，直到其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112) 與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12)的距離在測(cè)量球與 球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)；如果不能實(shí)現(xiàn)其中一個(gè)循環(huán)測(cè)量單元(112)與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12)的距離在測(cè) 量球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)，則在最后擺放并固定的循環(huán)測(cè) 量單元(112)之后依次擺放并固定機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)，直到最后擺放并固定 的機(jī)動(dòng)測(cè)量單元(113)與初始測(cè)量單元(111)之間相鄰定位球體或部分球體(12) 的距離在測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)；在所述擺放測(cè)量單 元(1)的過(guò)程中，需要使相接測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)相 切，并使每一個(gè)測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)與被測(cè)滾道雙側(cè) 相切；最后，采用測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)測(cè)出該距離，并且，根據(jù)該 距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)，以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元(1)上定位球體或部分球體(12)和平行塊(3)上平行平面(31)和(32)按其在被測(cè)滾道 上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾道之間的幾何關(guān)系，求 出被測(cè)滾道直徑。
3. —種用于具有雙面滾道的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法，其特征在于，該方 法采用若干結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元(1)和一個(gè)測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)進(jìn) 行測(cè)量，所述的測(cè)量單元(1)包含一個(gè)本體(11)、兩個(gè)分別位于本體(11)兩 端的定位球體或部分球體(12)，以及若干位于本體(11)之上的內(nèi)含永久磁鐵(131)的固定機(jī)構(gòu)(13);測(cè)量的操作步驟是將一系列測(cè)量單元(1)依次相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)(13)固定在被測(cè)滾道上，直到最后一個(gè)擺放并固定的測(cè)量單元(1)與第一個(gè) 擺放并固定的測(cè)量單元(1)相鄰定位球體或部分球體(12)之間的距離在測(cè)量 球與球之間距離的裝置(2)的測(cè)量范圍之內(nèi)；在所述擺放測(cè)量單元(1)的過(guò)程 中，需要使相接測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)相切，并使每一 個(gè)測(cè)量單元(1)上的定位球體或部分球體(12)與被測(cè)滾道雙側(cè)相切；最后， 采用測(cè)量球與球之間距離的裝置(2)測(cè)出該距離，并且，根據(jù)該距離、被測(cè)滾道幾何形狀和參數(shù)，以及每一個(gè)所擺放的測(cè)量單元(1)上定位球體或部分球體(12)按其在被測(cè)滾道上擺放的位置所形成的彼此之間的幾何關(guān)系及其與被測(cè)滾 道之間的幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾道直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了高精度、易操作、無(wú)測(cè)量上限的雙面滾道回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測(cè)量方法。該方法采用若干結(jié)構(gòu)相同的測(cè)量單元和一個(gè)測(cè)量球與球之間距離的裝置進(jìn)行測(cè)量，其中沒(méi)一個(gè)測(cè)量單元都包含一個(gè)本體、兩個(gè)分別位于本體兩端的定位球體或部分球體，以及若干位于本體之上的內(nèi)含永久磁鐵的固定機(jī)構(gòu)。測(cè)量的操作步驟為將一系列測(cè)量單元依次相接擺放并通過(guò)固定機(jī)構(gòu)固定在被測(cè)滾道上，其特征在于相鄰測(cè)量單元上的定位球體或部分球體相切，每一個(gè)測(cè)量單元上的定位球體或部分球體與被測(cè)滾道雙側(cè)相切。然后，采用測(cè)量球與球之間距離的裝置測(cè)出第一個(gè)和最后一個(gè)測(cè)量單元上相鄰定位球體或部分球體之間的距離，根據(jù)幾何關(guān)系，求出被測(cè)滾道直徑。
文檔編號(hào)G01B5/08GK101650151SQ20091003522
公開(kāi)日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者彬 李 申請(qǐng)人:東南大學(xué)