本發(fā)明涉及一種測(cè)量工具及測(cè)量方法，特別涉及一種圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具及測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

圓柱滾子軸承與錐形的軸頸配合時(shí)，軸承在軸頸上的壓進(jìn)引起軸承徑向游隙發(fā)生變化，壓進(jìn)越多，配合越緊密。合理的軸承游隙對(duì)提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度、振動(dòng)、噪聲及使用壽命具有關(guān)鍵性的作用。目前，控制圓柱滾子軸承游隙的方法有手感、塞尺等，但這些方法不精準(zhǔn)且操作起來(lái)非常繁瑣，而特制的游隙控制量具不僅價(jià)格昂貴，利用率也不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種操作簡(jiǎn)化、低成本、高精度的圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具。

本發(fā)明還提出一種操作簡(jiǎn)化、低成本、高精度的圓柱滾子軸承游隙的測(cè)量方法。

本發(fā)明提供一種圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具，包括一圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置若干結(jié)構(gòu)相同的彈性結(jié)構(gòu)，每一彈性結(jié)構(gòu)具有用以與被測(cè)物接觸的圓弧形內(nèi)表面，所有彈性結(jié)構(gòu)的圓弧形內(nèi)表面位于一共同的圓柱面上，所述圓環(huán)對(duì)應(yīng)每個(gè)彈性結(jié)構(gòu)設(shè)置一徑向孔，所述徑向孔供一尺寸測(cè)量?jī)x器的測(cè)桿插入與所述對(duì)應(yīng)的彈性結(jié)構(gòu)接觸，每個(gè)所述尺寸測(cè)量?jī)x器安裝并構(gòu)造成用于測(cè)量所述對(duì)應(yīng)彈性結(jié)構(gòu)在徑向上產(chǎn)生的彈性變量值。

在一實(shí)施例中，每一所述彈性結(jié)構(gòu)關(guān)于對(duì)應(yīng)的所述徑向孔的軸線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)。

在一實(shí)施例中，每一所述彈性結(jié)構(gòu)為與所述圓環(huán)一體成型的曲狀延伸片結(jié)構(gòu)。

在一實(shí)施例中，每一所述彈性結(jié)構(gòu)包括一圓弧形接觸片及兩連接部，所述圓弧形接觸片沿所述圓環(huán)的周向延伸并關(guān)于所述徑向孔的軸線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，所述圓弧形接觸片面向所述圓環(huán)圓心的一側(cè)形成所述圓弧形內(nèi)表面，所述兩連接部分別將所述圓弧形接觸片的兩周向端與所述圓環(huán)連接。

在一實(shí)施例中，每一所述連接部包括從所述接觸片的一對(duì)應(yīng)周向端彎折朝靠近所述徑向孔的方向延伸的第一連接片，以及從所述第一連接片末端彎折朝遠(yuǎn)離所述軸線的方向延伸的第二連接片，所述第二連接片與所述圓環(huán)一體連接。

在一實(shí)施例中，除所述第二連接片與所述圓環(huán)連接外，所述第一連接片和第二連接片的其余部分與所述圓環(huán)之間以槽隔開(kāi)，從而使得所述第一連接片和第二連接片具有彈性。

在一實(shí)施例中，所述接觸片、兩第一連接片和所述圓環(huán)的尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部之間形成一變形槽，所述徑向孔穿透所述尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部并與所述變形槽相通。

在一實(shí)施例中，兩相鄰的彈性結(jié)構(gòu)之間設(shè)有一間隔塊，所述間隔塊為所述圓環(huán)的一部分，所述兩相鄰的彈性結(jié)構(gòu)的每一個(gè)都與所述間隔塊以槽隔開(kāi)，所述圓環(huán)在所述間隔塊位置的內(nèi)徑大于所述圓弧形內(nèi)表面圍成的圓柱面的直徑。

在一實(shí)施例中，所述尺寸測(cè)量?jī)x器為千分表，所述彈性結(jié)構(gòu)、徑向孔及千分表的數(shù)量均設(shè)置為三個(gè)，且三者都沿所述圓環(huán)的周向均勻分布。

本發(fā)明還提供一種圓柱滾子軸承游隙的測(cè)量方法，所述軸承包括軸承內(nèi)圈、軸承外圈和軸承滾子，所述軸承滾子由保持架保持于所述軸承內(nèi)圈和軸承外圈之間，所述測(cè)量方法包括：提供一測(cè)量工具，所述測(cè)量工具包括一圓環(huán)，所述圓環(huán)的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的彈性結(jié)構(gòu)，每一彈性結(jié)構(gòu)具有一圓弧形內(nèi)表面，所有彈性結(jié)構(gòu)的圓弧形內(nèi)表面位于一共同的圓柱面上，所述圓環(huán)對(duì)應(yīng)每個(gè)彈性結(jié)構(gòu)設(shè)置一徑向孔，每一徑向孔內(nèi)安裝一千分表，用以測(cè)量所述對(duì)應(yīng)彈性結(jié)構(gòu)在徑向上產(chǎn)生的彈性變量值；將一圓柱形校準(zhǔn)塊插入所述測(cè)量工具以使所述校準(zhǔn)塊的外圓柱面與所述彈性結(jié)構(gòu)的圓弧形內(nèi)表面抵觸，并將所述千分表調(diào)零校準(zhǔn)，然后移除所述校準(zhǔn)塊；將去除軸承外圈的軸承與軸頸配合后放入所述測(cè)量工具內(nèi)，使得所述軸承滾子與所述彈性結(jié)構(gòu)的圓弧形內(nèi)表面接觸；轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，找出滾子最高點(diǎn)的讀值并據(jù)此得到壓緊后所述軸承滾子的包絡(luò)圓直徑，其中該包絡(luò)圓直徑與軸承外圈內(nèi)徑的差便是所述圓柱滾子軸承游隙。

綜上所述，本發(fā)明提出一種圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具及其測(cè)量方法，通過(guò)一個(gè)帶彈性的裝置得出圓柱滾子軸承壓進(jìn)軸頸后滾子的包絡(luò)圓直徑，從而控制軸承的徑向游隙。該測(cè)量工具包括一圓環(huán)、若干千分表及基準(zhǔn)校準(zhǔn)塊，圓環(huán)內(nèi)均勻設(shè)置若干結(jié)構(gòu)相同的彈性結(jié)構(gòu)，圓環(huán)上對(duì)應(yīng)每個(gè)彈性結(jié)構(gòu)設(shè)置一供千分表的測(cè)桿插入的徑向孔。圓柱滾子軸承配合在軸頸上，軸承壓進(jìn)后，徑向游隙會(huì)減小，將軸承放入圓環(huán)內(nèi)使得軸承滾子與彈性結(jié)構(gòu)內(nèi)表面抵觸，千分表測(cè)出彈性結(jié)構(gòu)在徑向上的彈性變量值，即可得出壓進(jìn)后軸承滾子包絡(luò)圓直徑，與軸承外圈內(nèi)徑的差便是游隙。本發(fā)明的測(cè)量工具相對(duì)精準(zhǔn)，制作簡(jiǎn)單且實(shí)用，易于推廣應(yīng)用，而且測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便，易于實(shí)現(xiàn)，能有效控制軸承游隙，從而提升軸承使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的測(cè)量工具的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為將本發(fā)明的測(cè)量工具應(yīng)用至圓柱滾子軸承游隙測(cè)量的軸承裝置的剖視圖。

具體實(shí)施方式

在詳細(xì)描述實(shí)施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請(qǐng)中下文或附圖中所描述的詳細(xì)結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語(yǔ)僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項(xiàng)、其等同物及其它附加事項(xiàng)。特別是，當(dāng)描述“一個(gè)某元件”時(shí)，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個(gè)，也可以包括多個(gè)。

如圖1所示，本發(fā)明提出一種圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具10，該測(cè)量工具10包括一圓環(huán)12、若干尺寸測(cè)量?jī)x器14和基準(zhǔn)校準(zhǔn)塊。在所示的實(shí)施例中，尺寸測(cè)量?jī)x器14為千分表14，在其他實(shí)施例中，也可以根據(jù)實(shí)際測(cè)量需求選用其他尺寸測(cè)量?jī)x器，本發(fā)明不對(duì)此限定。

圓環(huán)12的內(nèi)側(cè)均勻設(shè)置若干，例如，三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的彈性結(jié)構(gòu)18，每一彈性結(jié)構(gòu)18具有用以與被測(cè)物接觸的圓弧形內(nèi)表面20，且所有彈性結(jié)構(gòu)18的圓弧形內(nèi)表面20位于一共同的圓柱面上。圓環(huán)12對(duì)應(yīng)每個(gè)彈性結(jié)構(gòu)18設(shè)置一徑向孔22，徑向孔22用以供一尺寸測(cè)量?jī)x器14，例如千分表14的測(cè)桿24插入，并與對(duì)應(yīng)的彈性結(jié)構(gòu)18接觸，每個(gè)千分表14安裝并構(gòu)造成用以測(cè)量對(duì)應(yīng)彈性結(jié)構(gòu)18在徑向上產(chǎn)生的彈性變量值。

在所示的實(shí)施例中，每一彈性結(jié)構(gòu)18關(guān)于對(duì)應(yīng)的徑向孔22的軸線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，更具體來(lái)說(shuō)，每一彈性結(jié)構(gòu)18為與圓環(huán)12一體成型的曲狀延伸片結(jié)構(gòu)，所述曲狀延伸片結(jié)構(gòu)關(guān)于對(duì)應(yīng)的徑向孔22的軸線對(duì)稱。

彈性結(jié)構(gòu)18包括一圓弧形接觸片26和兩連接部28，圓弧形接觸片26沿圓環(huán)12的周向延伸并關(guān)于對(duì)應(yīng)徑向孔22的軸線呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，圓弧形接觸片26面向圓環(huán)12圓心的一側(cè)形成所述圓弧形內(nèi)表面20，圓弧形接觸片26朝向?qū)?yīng)徑向孔22的一側(cè)用以與一千分表14的測(cè)桿24接觸，以使得千分表14能夠測(cè)出圓弧形接觸片26在徑向上產(chǎn)生的彈性變量值。

兩連接部28分別將圓弧形接觸片26的兩周向端與圓環(huán)12連接。具體而言，每一連接部28包括從圓弧形接觸片26的一對(duì)應(yīng)周向端彎折朝靠近對(duì)應(yīng)徑向孔22的方向延伸的第一連接片30，以及從第一連接片30末端彎折朝遠(yuǎn)離對(duì)應(yīng)徑向孔22的軸線的方向延伸的第二連接片32，第二連接片32與圓環(huán)12一體連接。其中，除第二連接片32與圓環(huán)12連接外，第一連接片30和第二連接片32的其余部分與圓環(huán)12之間以槽34隔開(kāi)，從而使得第一連接片30和第二連接片32具有彈性，因此，圓弧形接觸片26可以在徑向上產(chǎn)生一定的彈性變量。槽34可以采用線切割的方法來(lái)獲取。

在所示的實(shí)施例中，兩相鄰的彈性結(jié)構(gòu)18之間設(shè)有一間隔塊36，間隔塊36為圓環(huán)12的一部分。兩相鄰的彈性結(jié)構(gòu)18中的每一個(gè)都與間隔塊36以槽34隔開(kāi)，而且圓環(huán)12在間隔塊36位置的內(nèi)徑大于彈性結(jié)構(gòu)18的圓弧形內(nèi)表面20圍成的圓柱面的直徑，這樣當(dāng)被測(cè)物放入圓環(huán)12內(nèi)時(shí)，彈性結(jié)構(gòu)18的圓弧形內(nèi)表面20才能與被測(cè)物抵觸，從而使得彈性結(jié)構(gòu)18在徑向上產(chǎn)生彈性變量。而且，在彈性結(jié)構(gòu)18正常變形狀態(tài)下，間隔塊36不會(huì)對(duì)被測(cè)物造成抵觸。

圓環(huán)12上對(duì)應(yīng)彈性結(jié)構(gòu)18的位置設(shè)有尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38，徑向孔22設(shè)置在尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38上。在一實(shí)施例中，尺寸測(cè)量?jī)x器14可以將測(cè)桿24插入徑向孔22中，同時(shí)將尺寸測(cè)量?jī)x器的儀表盤安裝固定在安裝部38上。

圓弧形接觸片26、兩第一連接片30和圓環(huán)12的尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38之間形成一變形槽40，使得圓弧形接觸片26具有形變空間。徑向孔22穿透尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38并與變形槽40連通，從而使得尺寸測(cè)量?jī)x器14的測(cè)桿24可以穿過(guò)徑向孔22和變形槽40與圓弧形接觸片26連接。

本實(shí)施例中，彈性結(jié)構(gòu)18、徑向孔22、尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38及千分表14的數(shù)量均設(shè)置為三個(gè)，且它們都沿圓環(huán)12的周向均勻?qū)ΨQ分布。在其他實(shí)施例中，彈性結(jié)構(gòu)18、徑向孔22、尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38及千分表14也可以設(shè)置為其他數(shù)目，但必須滿足彈性結(jié)構(gòu)18、徑向孔22、尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38及千分表14的數(shù)量對(duì)應(yīng)相同，且該數(shù)量可以模擬出一個(gè)圓，這樣就可以利用測(cè)量工具10的千分表14反映出被測(cè)物的包絡(luò)圓直徑變化量，進(jìn)而得出被測(cè)物的包絡(luò)圓直徑。

下面將參考此圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明使用本發(fā)明的測(cè)量工具10的具體測(cè)量方法。

如圖2所示，圖2為將本發(fā)明的測(cè)量工具應(yīng)用至圓柱滾子軸承游隙測(cè)量的軸承裝置的剖視圖。所述軸承裝置包括圓柱滾子軸承42、軸44、軸承壓緊螺母45及卡在軸44的一軸肩與軸承42之間的隔圈52。所述圓柱滾子軸承42包括軸承內(nèi)圈46、軸承外圈48和圓柱滾子(圖未示出)，所述圓柱滾子由保持架保持于軸承內(nèi)圈46和軸承外圈48之間。軸44具有用以與圓柱滾子軸承42配合的軸頸50。該隔圈52限定軸承42與軸頸50在軸向上的相對(duì)位置關(guān)系。改變隔圈52的厚度(軸向尺寸)，即可改變軸承游隙。反之，如果確定了一個(gè)想要的軸承游隙，則可以通過(guò)改變(減薄或加厚)隔圈52的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)想要的軸承游隙。

所述測(cè)量方法包括：

1、將測(cè)量工具10組裝好，即將三個(gè)千分表14分別安裝至圓環(huán)12的對(duì)應(yīng)的尺寸測(cè)量?jī)x器安裝部38上。

2、將一圓柱形基準(zhǔn)校準(zhǔn)塊插入測(cè)量工具10，以使得校準(zhǔn)塊的外圓柱面與彈性結(jié)構(gòu)18的圓弧形內(nèi)表面20抵觸，將三個(gè)千分表14調(diào)零校準(zhǔn)，然后移除校準(zhǔn)塊。

3、將去除軸承外圈48的圓柱滾子軸承42與軸44的軸頸50配合后放入測(cè)量工具10內(nèi)，使得軸承滾子與彈性結(jié)構(gòu)18的圓弧形內(nèi)表面20接觸，其中這個(gè)配合結(jié)構(gòu)中的隔圈的厚度是已知的；然后轉(zhuǎn)動(dòng)軸承42，當(dāng)三個(gè)千分表14的讀值變化趨勢(shì)一致后，找出軸承滾子最高點(diǎn)的讀值，并據(jù)此得到壓緊后圓柱滾子的包絡(luò)圓直徑，其中該包絡(luò)圓直徑與軸承外圈48的內(nèi)徑的差便是圓柱滾子軸承42的游隙。其中，測(cè)量工具10的內(nèi)徑和校準(zhǔn)棒的外徑由軸承的設(shè)計(jì)值決定，軸承外圈48的內(nèi)徑是已知的。

通過(guò)該測(cè)量工具測(cè)出圓柱滾子軸承42此時(shí)的游隙之后，與預(yù)期游隙相減，可得出需要的游隙變化量。根據(jù)配合面軸頸的錐度比1：n即可得出對(duì)應(yīng)上述游隙變化量的隔圈厚度的變化量(例如其厚度減薄或加厚的量)。因此，只要對(duì)隔圈的厚度進(jìn)行相應(yīng)變化，圓柱滾子軸承組裝之后，即可實(shí)現(xiàn)預(yù)期的軸承游隙。

綜上所述，本發(fā)明提出一種圓柱滾子軸承游隙測(cè)量工具及其測(cè)量方法，通過(guò)一個(gè)帶彈性的裝置得出圓柱滾子軸承壓進(jìn)軸頸后滾子的包絡(luò)圓直徑，從而控制軸承的徑向游隙。該測(cè)量工具包括一圓環(huán)、若干千分表及基準(zhǔn)校準(zhǔn)塊，圓環(huán)內(nèi)均勻設(shè)置若干結(jié)構(gòu)相同的彈性結(jié)構(gòu)，圓環(huán)上對(duì)應(yīng)每個(gè)彈性結(jié)構(gòu)設(shè)置一供千分表的測(cè)桿插入的徑向孔。圓柱滾子軸承配合在軸頸上，軸承壓進(jìn)后，徑向游隙會(huì)減小，將軸承放入圓環(huán)內(nèi)使得軸承滾子與彈性結(jié)構(gòu)內(nèi)表面抵觸，千分表測(cè)出彈性結(jié)構(gòu)在徑向上的彈性變量值，即可得出壓進(jìn)后軸承滾子包絡(luò)圓直徑，與軸承外圈內(nèi)徑的差便是游隙。本發(fā)明的測(cè)量工具相對(duì)精準(zhǔn)，制作簡(jiǎn)單且實(shí)用，易于推廣應(yīng)用，而且測(cè)量方法簡(jiǎn)單方便，易于實(shí)現(xiàn)，能有效控制軸承游隙，從而提升軸承使用壽命。

本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實(shí)施成其它形式。所公開(kāi)的具體實(shí)施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)之前的這些描述進(jìn)行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。