專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)的非接觸檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)非接觸檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)的大小代表了該軸系的旋轉(zhuǎn)精度，所以它的檢測(cè)準(zhǔn)確性是非常 重要的。與本發(fā)明最為接近的已有技術(shù)，是中原量儀股份有限公司生產(chǎn)的電感測(cè)微儀，如 圖1所示。包括基座1、軸套2、圓筒形保持架3、第一鋼球4、主軸5、第一螺釘6、壓蓋7、圓 環(huán)形保持架8、第二鋼球9、固定平臺(tái)10、第二螺釘11、第三螺釘12、電感測(cè)微儀探頭13。安裝了第一鋼球4的圓筒形保持架3內(nèi)孔套裝在主軸5的外徑上，圓筒形保持架 3的外側(cè)套裝軸套2，安裝了第二鋼球9的圓環(huán)形保持架8套裝在主軸5上，圓筒形保持架 3的下端與圓環(huán)形保持架8接觸，兩者的內(nèi)經(jīng)對(duì)齊，第一鋼球4與軸套2的側(cè)面相切，第二 鋼球9與軸套2下平面相切，壓蓋7在圓環(huán)形保持架8的下面將其托住，用第一螺釘6將壓 蓋7固定在主軸5上，組成旋轉(zhuǎn)軸系?；?通過第三螺釘12與軸套2固連，基座1通過 第二螺釘11固定在固定平臺(tái)10上，這樣主軸5可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，電感測(cè)微儀探頭13與主軸 5的被檢測(cè)面接觸，電感儀的讀數(shù)表頭放置在固定平臺(tái)10上，旋轉(zhuǎn)主軸5 —周，在電感測(cè)微 儀上可以讀出旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)的數(shù)值。該電感測(cè)微儀存在的主要問題是該種測(cè)試是接觸式測(cè)試，被檢測(cè)面的加工誤差 影響檢測(cè)結(jié)果，所以對(duì)被檢測(cè)面的加工精度要求很高，增加加工難度及加工成本，同時(shí)由于 這種檢測(cè)是接觸檢測(cè)，電感測(cè)微儀的探頭在被檢測(cè)面上留下劃痕，對(duì)檢測(cè)面是損傷。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系的徑向跳動(dòng)量時(shí) 不接觸軸系表面，減去了被檢測(cè)面的加工難度和成本，同時(shí)采用非接觸方法檢測(cè)，不傷害被 檢測(cè)的表面，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，特設(shè)計(jì)一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)非接觸檢測(cè)裝置。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)非接觸檢測(cè)裝置。解決 技術(shù)問題的技術(shù)方案如圖2所示，包括第四螺釘14、第一元器件架15、第一指示光柵16、第 一接收管線路板17、第五螺釘18、第一接收管19、第一發(fā)光管20、第一發(fā)光管線路板21、第 六螺釘22、環(huán)形墊23、壓圈24、光柵盤25、第二發(fā)光管線路板26、第七螺釘27、第二接收管 線路板28、第八螺釘29、第二接收管30、第二指示光柵31、第二發(fā)光管32、第九螺釘33、第 二元器件架34、第三螺釘35、圓環(huán)形保持架36、壓蓋37、第一螺釘38、主軸39、第一鋼球40、 圓筒形保持架41、第二鋼球42、軸套43、基座44、第二螺釘45、固定平臺(tái)46。裝有第一鋼球40的圓筒形保持架41的內(nèi)孔套裝在主軸39上，圓筒形保持架41 的外側(cè)套裝軸套43，裝有第二鋼球42的圓環(huán)形保持架36內(nèi)孔套裝在主軸39的下部，壓蓋 37在圓環(huán)形保持架36的下面將其托起，并用第一螺釘38固定在主軸39上，從而組成被測(cè) 旋轉(zhuǎn)軸系。第三螺釘35通過軸套43將被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系固定在基座44上，第二螺釘45將基座44固定在固定平臺(tái)46上，使軸套43固定不動(dòng)，主軸39可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；光柵盤25與主軸 39同軸安裝在主軸39的臺(tái)肩上，光柵盤25上面裝上環(huán)形墊23，在環(huán)形墊23的上面用壓圈 24壓住，壓圈M與主軸39之間用螺紋固緊，使光柵盤25固緊在主軸39上；第一元器件架 15和第二元器件架34相對(duì)于主軸39對(duì)徑對(duì)稱的安裝在軸系的兩側(cè)，所述的對(duì)徑對(duì)稱是指 第一元器件架15和第二元器件架34兩者寬度的中心連線，通過主軸39的軸心，該兩個(gè)架 的凹槽開口相對(duì)，兩個(gè)元器件架固定的位置能使光柵盤25伸進(jìn)元器件架安裝接收管和發(fā) 光管的凹槽內(nèi)；第一元器件架15和第二元器件架34上的凹槽頂臂和下臂上都留有中心孔， 該兩孔同軸；調(diào)整第一和第二元器件的位置，使第一元器件架15的凹槽上臂和下臂上的中 心孔與光柵盤25上的光柵中心對(duì)齊，使第二元器件架34的凹槽上臂和下臂上的中心孔與 光柵盤25上的光柵中心對(duì)齊；第一元件器架15用第四螺釘14固定在固定平臺(tái)46上，第二 元器件架34用第九螺釘33固定在固定平臺(tái)46上；第一指示光柵16用膠粘在第一元器件 架15的頂臂中心孔的下表面上，第一接收管19焊接在第一接收管線路板17上，將第一接 收管19安裝在第一元器件架15的頂臂中心孔內(nèi)，用第五螺釘18將第一接收管線路板17 固定在第一元器件架15上，第一發(fā)光管20焊接在第一發(fā)光管線路板21上，將第一發(fā)光管 20安裝在第一元器件架15的下臂中心孔內(nèi)，用第六螺釘22將第一發(fā)光管線路板21固定 在第一元器件架15上，第二指示光柵31用膠粘在第二元器件架34的頂臂中心孔的下表面 上，第二接收管30焊接在第二接收管線路板觀上，將第二接收管30安裝在第二元器件架 34的頂臂中心孔內(nèi)，用第八螺釘四將第二接收管線路板觀固定在第二元器件架34上，第 二發(fā)光管32焊接在第二發(fā)光管線路板26上，將第二發(fā)光管32安裝在第二元器件架34下 臂中心孔內(nèi)，用第七螺釘27將第二發(fā)光管線路板沈固定在第二元器件架34上。工作原理說明當(dāng)主軸39旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)光柵盤25與主軸39相對(duì)第一指示光柵16 和第二指示光柵31同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，第一指示光柵16和第二指示光柵31同相位安裝，轉(zhuǎn)動(dòng)的光 柵盤25上的光柵與靜止的第一指示光柵16和第二指示光柵31上的光柵分別產(chǎn)生明暗交 替的條紋，這種條紋分別使第一發(fā)光管20和第二發(fā)光管32發(fā)出的連續(xù)光線變成明暗交替 的斷續(xù)光線，分別被第一接收管19和第二接收管30接收。當(dāng)主軸39帶動(dòng)光柵盤25與主 軸39同軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果主軸39的徑向跳動(dòng)量為0時(shí)，第一接收管19和第二接收管30中接 收到的光電信號(hào)的相位關(guān)系在相位計(jì)上顯示不變化的相位關(guān)系；主軸39旋轉(zhuǎn)一周，如果主 軸39的徑向跳動(dòng)量為e時(shí)，光柵盤25的中心晃動(dòng)量也為e，第一接收管19和第二接收管30 設(shè)置在光柵盤25的直徑兩端，在第一接收管19和第二接收管30處接收到的信號(hào)變化量均 為e，用相位計(jì)測(cè)出第一接收管19和第二接收管30接收到的光電信號(hào)的相位差最大值a， 這個(gè)相位差是兩倍光柵盤25的偏心量帶來的，設(shè)光柵盤25的光柵刻劃半徑為R，光柵線對(duì) 數(shù)為m，則線周期為2 π R/m, 一個(gè)線周期相位差為360°，則加=2 π R · a/m/360°所以e = 31 R · a/m/360°(1)由(1)式得到軸系徑向跳動(dòng)量。


圖1是已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明按圖2所示的結(jié)構(gòu)實(shí)施。其中圓環(huán)形保持架36、壓蓋37、第一螺釘38、主軸 39、第一鋼球40、圓筒形保持架41、第二鋼球42、軸套43為被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系。第四螺釘14、第五螺釘18、第六螺釘22、第七螺釘27、第八螺釘29、第九螺釘33、 第三螺釘35、基座44、第二螺釘45、固定平臺(tái)46均采用Q235，第一元器件架15、環(huán)形墊23、 壓圈24、第二元器件架34均采用45號(hào)鋼，第一指示光柵16、光柵盤25、第二指示光柵31的 基座均采用K9玻璃，第一接收管線路板17、第一發(fā)光管線路板21、第二發(fā)光管線路板26、第 二接收管 線路板28均采用塑料板，第一接收管19、第一發(fā)光管20、第二接收管30、第二發(fā)光 管32為Honeywell公司生產(chǎn)的，發(fā)光管型號(hào)SEP8505，接收管型號(hào)SDP8405。裝有第一鋼球40的圓筒形保持架41的內(nèi)孔套裝在主軸39上，圓筒形保持架41 的外側(cè)套裝軸套43，裝有第二鋼球42的圓環(huán)形保持架36內(nèi)孔套裝在主軸39的下部，壓蓋 37在圓環(huán)形保持架36的下面將其托起，用第一螺釘38固定在主軸39上，從而組成被測(cè)旋 轉(zhuǎn)軸系。第三螺釘35通過軸套43將被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系固定在基座44上，第二螺釘45將基座 44固定在固定平臺(tái)46上，使軸套43固定不動(dòng)，主軸39可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；光柵盤25與主軸39 同軸安裝在主軸39的臺(tái)肩上，光柵盤25上面裝上環(huán)形墊23，在環(huán)形墊23的上面用壓圈24 壓住，壓圈24與主軸39之間用螺紋固緊，使光柵盤25固緊在主軸39上；第一元器件架15 和第二元器件架34相對(duì)于主軸39對(duì)徑對(duì)稱的安裝在軸系的兩側(cè)，所述的對(duì)徑對(duì)稱是指第 一元器件架15和第二元器件架34兩者寬度的中心連線，通過主軸39的軸心，該兩個(gè)架的 凹槽開口相對(duì)，第一元器件架15用第四螺釘14固定在固定平臺(tái)46上，第二元器件架34用 第九螺釘33固定在固定平臺(tái)46上；兩個(gè)元器件架固定的位置能使光柵盤25伸進(jìn)元件架安 裝接收管和發(fā)光管的凹槽內(nèi)；第一元器件架15和第二元器件架34上的凹槽頂臂和下臂上 都留有中心孔，該兩孔同軸，在第一元器件架15的頂臂中心孔的下表面上；第一指示光柵 16用膠粘在第一元器件架15的頂臂中心孔的下表面上，第一接收管19焊接在第一接收管 線路板17上，將第一接收管19安裝在第一元器件架15的頂臂中心孔內(nèi)，用第五螺釘18將 第一接收管線路板17固定在第一元器件架15上，第一發(fā)光管20焊接在第一發(fā)光管線路板 21上，將第一發(fā)光管20安裝在第一元器件架15的下臂中心孔內(nèi)，用第六螺釘22將第一發(fā) 光管線路板21固定在第一元器件架15上，第二指示光柵31用膠粘在第二元器件架34的 頂臂中心孔的下表面上，第二接收管30焊接在第二接收管線路板28上，將第二接收管30 安裝在第二元器件架34的頂臂中心孔內(nèi)，用第八螺釘29將第二接收管線路板28固定在第 二元器件架34上，第二發(fā)光管32焊接在第二發(fā)光管線路板26上，將第二發(fā)光管32安裝在 第二元器件架34下臂中心孔內(nèi)，用第七螺釘27將第二發(fā)光管線路板26固定在第二元器件 架34上。主軸39旋轉(zhuǎn)一周，當(dāng)主軸39的徑向跳動(dòng)量為e時(shí)，光柵盤25的中心晃動(dòng)量也為 e，第一接收管19和第二接收管30設(shè)置在光柵盤25的直徑兩端，在第一接收管19和第二接 收管30處接收到的信號(hào)變化量均為e，用相位計(jì)測(cè)出第一接收管19和第二接收管30接收 到的光電信號(hào)的相位差最大值a，這個(gè)相位差是兩倍光柵盤25的偏心量帶來的，設(shè)光柵盤 25的光柵刻劃半徑為R，光柵線對(duì)數(shù)為m，則線周期為2 π R/m，一個(gè)線周期相位差為360°， 則e= jiR.a/m/3600，這樣，得到軸系徑向跳動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系的徑向跳動(dòng)量時(shí) 不接觸軸系表面，減去了檢測(cè)面的加工難度和成本，同時(shí)采用非接觸方法檢測(cè)，不傷害被檢測(cè)的表面，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
權(quán)利要求
1. 一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)的非接觸檢測(cè)裝置，包括第三螺釘(3 、圓環(huán)形保持架 (36)、第一螺釘(38)、主軸(39)、第一鋼球(40)、圓筒形保持架(41)、第二鋼球(42)、軸套 (43)、基座(44)、第二螺釘(45)、固定平臺(tái)06)；其特征在于還包括第四螺釘(14)、第一 元器件架(15)、第一指示光柵(16)、第一接收管線路板(17)、第五螺釘(18)、第一接收管(19)、第一發(fā)光管(20)、第一發(fā)光管線路板(21)、第六螺釘(22)、環(huán)形墊(23)、壓圈(24), 光柵盤(25)、第二發(fā)光管線路板( )、第七螺釘(27)、第二接收管線路板( )、第八螺釘 ( )、第二接收管(30)、第二指示光柵(31)、第二發(fā)光管(32)、第九螺釘(33)、第二元器件 架(34)、壓蓋(37)；裝有第一鋼球GO)的圓筒形保持架Gl)的內(nèi)孔套裝在主軸(39)上， 圓筒形保持架Gl)的外側(cè)套裝軸套(43)，裝有第二鋼球0 的圓環(huán)形保持架(36)內(nèi)孔 套裝在主軸(39)的下部，壓蓋(37)在圓環(huán)形保持架(36)的下面將其托起，并用第一螺釘 (38)固定在主軸(39)上，組成被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸系；第三螺釘(3 通過軸套將被測(cè)旋轉(zhuǎn)軸 系固定在基座G4)上，第二螺釘0 將基座04)固定在固定平臺(tái)06)上，使軸套03) 固定不動(dòng)，主軸(39)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；光柵盤0 與主軸(39)同軸安裝在主軸(39)的臺(tái)肩上， 光柵盤0 上面裝上環(huán)形墊(23)，在環(huán)形墊的上面用壓圈04)壓住，壓圈04)與 主軸(39)之間用螺紋固緊，使光柵盤0 固緊在主軸(39)上；第一元器件架(1 和第二 元器件架(34)相對(duì)于主軸(39)對(duì)徑對(duì)稱的安裝在軸系的兩側(cè)，所述的對(duì)徑對(duì)稱是指第一 元器件架(1 和第二元器件架(34)兩者寬度的中心連線通過主軸(39)的軸心，該兩個(gè)架 的凹槽開口相對(duì)，兩個(gè)元器件架固定的位置能使光柵盤0 伸進(jìn)元器件架安裝接收管和 發(fā)光管的凹槽內(nèi)；第一元器件架(1 和第二元器件架(34)上的凹槽頂臂和下臂上都留有 中心孔，該兩孔同軸；調(diào)整第一和第二元器件的位置，使第一元器件架(1 的凹槽上臂和 下臂上的中心孔與光柵盤0 上的光柵中心對(duì)齊，使第二元器件架(34)的凹槽上臂和下 臂上的中心孔與光柵盤0 上的光柵中心對(duì)齊；第一元件器架(1 用第四螺釘(14)固定 在固定平臺(tái)G6)上，第二元器件架(34)用第九螺釘(3 固定在固定平臺(tái)06)上；第一指 示光柵(16)用膠粘在第一元器件架(1 的頂臂中心孔的下表面上，第一接收管(19)焊接 在第一接收管線路板(17)上，將第一接收管(19)安裝在第一元器件架(1 的頂臂中心孔 內(nèi)，用第五螺釘(18)將第一接收管線路板(17)固定在第一元器件架(1 上，第一發(fā)光管(20)焊接在第一發(fā)光管線路板上，將第一發(fā)光管00)安裝在第一元器件架(1 的下 臂中心孔內(nèi)，用第六螺釘02)將第一發(fā)光管線路板固定在第一元器件架(1 上，第 二指示光柵(31)用膠粘在第二元器件架(34)的頂臂中心孔的下表面上，第二接收管(30) 焊接在第二接收管線路板08)上，將第二接收管(30)安裝在第二元器件架(34)的頂臂中 心孔內(nèi)，用第八螺釘09)將第二接收管線路板08)固定在第二元器件架(34)上，第二發(fā) 光管(3 焊接在第二發(fā)光管線路板06)上，將第二發(fā)光管(3 安裝在第二元器件架(34) 下臂中心孔內(nèi)，用第七螺釘以力將第二發(fā)光管線路板06)固定在第二元器件架(34)上。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)的非接觸檢測(cè)裝置，屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域中涉及的一種非接觸檢測(cè)裝置。要解決的技術(shù)問題是提供一種旋轉(zhuǎn)軸系徑向跳動(dòng)非接觸檢測(cè)裝置。技術(shù)方案包括第一、二元器件架、第一、二指示光柵、第一、二接收管線路板、第一、二接收管、第一、二發(fā)光管、第一、二發(fā)光管線路板、光柵盤、圓環(huán)形保持架、壓蓋、主軸、第一、二鋼球、圓筒形保持架、軸套、基座、固定平臺(tái)等。第一、二元器件架對(duì)徑對(duì)稱的安裝在軸系的兩側(cè)，光柵盤與主軸同軸固聯(lián)，并伸進(jìn)元器件架的凹槽內(nèi)，裝在元器件架上的發(fā)光管、接收管、指示光柵與光柵盤上的光柵對(duì)齊，主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)光柵盤轉(zhuǎn)動(dòng)，在接收管中接收到光電信號(hào)，兩信號(hào)相位相對(duì)變化量即為軸系徑向跳動(dòng)量。
文檔編號(hào)G01B11/26GK102072711SQ20101054511
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者趙志巍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所