專利名稱：用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法。
背景技術(shù)：
軸承含有外圈、內(nèi)圈以及滾動體，通常外圈另一端面被固定而內(nèi)圈一端面被定位且勻速轉(zhuǎn)動，在勻速轉(zhuǎn)動下對內(nèi)圈一端面施加有許用軸向力Fa，在許用軸向力Fa以及滾動體的限位下勻速轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈另一端面相對外圈另一端面就會產(chǎn)生一個軸向位移，將該軸向位移的算術(shù)平均值稱其之軸承軸向凸出量，軸向凸出量的大小影響著軸承的旋轉(zhuǎn)精度，軸向凸出量較大時導(dǎo)致軸承會被卡死并產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，軸向凸出量較小時內(nèi)圈在勻速轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生軸向竄位，軸向竄位導(dǎo)致軸承的旋轉(zhuǎn)精度降低。因此軸承在具體使用時對內(nèi)圈一端面施加的實際軸向載荷必須嚴(yán)格控制在Fa內(nèi)，即便如此，出廠前也要在勻速轉(zhuǎn)動下通過許用軸向力Fa來檢測軸承軸向凸出量是否符合設(shè)計要求。目前采用凸出量測量儀來檢測軸承的軸向凸出量，該凸出量測量儀存在如下問題:
一、通過氣壓缸或是液壓缸來對內(nèi)圈一端面施加軸向力，該軸向力不能直觀被讀出且是否符合許用軸向力Fa，影響到軸承軸向凸出量檢測的準(zhǔn)確性；
二、通過手動轉(zhuǎn)動芯軸來驅(qū)動內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，手動旋轉(zhuǎn)芯軸的速度不是勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)，且手動旋轉(zhuǎn)芯軸的穩(wěn)定性較差，也影響到軸承軸向凸出量檢測的準(zhǔn)確性。將勻速轉(zhuǎn)動及軸向力合二為一用來檢測軸承軸向凸出量的控制方法至今未見相關(guān)報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，該控制方法通過一套檢測裝置可以實現(xiàn)軸承的勻速轉(zhuǎn)動，并在勻速轉(zhuǎn)動下對內(nèi)圈施加可以監(jiān)控的軸向力，提高了軸承軸向凸出量檢測的精度，控制方法簡單、實用。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
所述用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，軸承軸向凸出量表示:當(dāng)外圈另一端面被固定而內(nèi)圈一端面被定位且勻速轉(zhuǎn)動，在勻速轉(zhuǎn)動下對內(nèi)圈一端面施加有許用軸向力Fa，在許用軸向力Fa以及滾動體的限位下勻速轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈另一端面相對外圈另一端面就會產(chǎn)生一個軸向位移，該軸向位移的算術(shù)平均值稱之為軸承軸向凸出量；控制方法涉及到一套檢測裝置，所述檢測裝置含有氣缸或液壓缸、軸承、蝸輪、蝸桿、無刷電機(jī)、控制器、計算機(jī)、顯示器、芯軸、壓力傳感器、主軸、滑鍵以及推桿，本發(fā)明的控制方法如下:
氣缸或液壓缸的推桿上聯(lián)接法蘭套，所述法蘭套內(nèi)通過內(nèi)螺母固定軸承，軸承通過外螺母固定主軸的一端，主軸的另一端多邊形內(nèi)孔中套接有芯軸，主軸的另一端與芯軸之間配置壓力傳感器，在主軸的中間段上配置滑鍵，通過滑鍵在主軸的中間段上安裝有蝸輪，蝸輪與蝸桿嚙合，蝸桿與無刷電機(jī)聯(lián)接，壓力傳感器的引線和氣缸或液壓缸的控制引線分別與計算機(jī)聯(lián)接，無刷電機(jī)經(jīng)控制器聯(lián)接后再與計算機(jī)聯(lián)接，計算機(jī)與顯示器聯(lián)接；
將被測軸承安裝在芯軸上并使被測軸承的內(nèi)圈一端面緊靠在芯軸的臺階端，被測軸承的外圈通過固定座固定且所述固定座頂在外圈另一端面，所述固定座的中心軸線與芯軸以及主軸的中心軸線平行且重合；當(dāng)計算機(jī)通過指令給控制器啟動無刷電機(jī)時，無刷電機(jī)通過蝸桿和蝸輪驅(qū)動主軸和芯軸轉(zhuǎn)動，通過計算機(jī)監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)無刷電機(jī)達(dá)到勻速狀態(tài)并使主軸和芯軸也達(dá)到勻速狀態(tài)，在所述勻速狀態(tài)下計算機(jī)再通過指令控制氣缸或液壓缸的推桿向右運(yùn)動，推桿向右運(yùn)動使主軸和芯軸也向右運(yùn)動，主軸在向右運(yùn)動的過程中通過滑鍵使蝸輪和蝸桿的相對位置不發(fā)生改變，推桿向右運(yùn)動會通過主軸作用在壓力傳感器上，壓力傳感器產(chǎn)生的軸向壓力信號即時通過所述引線反饋到計算機(jī)中，計算機(jī)通過預(yù)先設(shè)置的程序?qū)⑺鲚S向壓力信號轉(zhuǎn)換為即時軸向力，所述即時軸向力與計算機(jī)儲存的被測軸承許用軸向力Fa進(jìn)行比對，所述即時軸向力不能>被測軸承許用軸向力Fa，否則被測軸承將被損壞，當(dāng)所述即時軸向力小于被測軸承許用軸向力Fa時通過計算機(jī)逐漸增大推桿向右運(yùn)動的推力，直至所述即時軸向力等于被測軸承許用軸向力Fa時就能檢測出被測軸承軸向凸出量，無刷電機(jī)達(dá)到勻速狀態(tài)的轉(zhuǎn)速以及所述即時軸向力的測定值通過計算機(jī)反饋給顯示器進(jìn)行即時顯示。上述所述法蘭套內(nèi)固定的軸承或是四點接觸球軸承，或是配對角接觸球軸承，或是配對圓錐滾子軸承。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下積極效果:
1、本發(fā)明的控制方法通過一套檢測裝置可以實現(xiàn)被測軸承的勻速轉(zhuǎn)動，并在勻速轉(zhuǎn)動下對被測軸承的內(nèi)圈施加可以監(jiān)控的軸向力，提高了被測軸承軸向凸出量的檢測精度，控制方法具有簡單、實用之特點。2、本發(fā)明的檢測裝置既可以實現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動，又可以實現(xiàn)施加軸向力，這對實現(xiàn)被測軸承檢測軸向凸出量是非常重要的，徹底解決了背景技術(shù)所存在的問題，其作用是顯而易見的，有效提高了被測軸承軸向凸出量的檢測精度。3、主軸的轉(zhuǎn)動依靠滑鍵所聯(lián)接的蝸輪一蝸桿一無刷電機(jī)來實現(xiàn)，而主軸的勻速轉(zhuǎn)動則依靠計算機(jī)所設(shè)定的程序來控制無刷電機(jī)來實現(xiàn)。


圖1是本發(fā)明的控制方法示意簡 圖1中:1_氣缸或液壓缸；2-軸承；3-蝸輪；4-蝸桿；5_無刷電機(jī)；6_控制器；7-計算機(jī)；8_顯示器；9_被測軸承；10_芯軸；11-壓力傳感器；12_主軸；13_滑鍵；14-推桿。
具體實施例方式本發(fā)明是一種用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，本發(fā)明的控制方法通過一套檢測裝置可以實現(xiàn)被測軸承的勻速轉(zhuǎn)動，并在勻速轉(zhuǎn)動下對被測軸承的內(nèi)圈施加可以監(jiān)控的軸向力，提高了被測軸承軸向凸出量的檢測精度，控制方法具有簡單、實用之特點。軸承的軸向凸出量表示:當(dāng)外圈另一端面被固定而內(nèi)圈一端面被定位且勻速轉(zhuǎn)動，結(jié)合圖1而言所述另一端面是指外圈以及內(nèi)圈的右端面，而所述一端面是指外圈以及內(nèi)圈的左端面，以下相同。在勻速轉(zhuǎn)動下對內(nèi)圈一端面施加有許用軸向力Fa，在許用軸向力Fa以及滾動體的限位下勻速轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈另一端面相對外圈另一端面就會產(chǎn)生一個軸向位移，該軸向位移的算術(shù)平均值稱之為軸承軸向凸出量。本發(fā)明不研究被測軸承的軸向凸出量如何檢測，因為軸承軸向凸出量的檢測已是本領(lǐng)域所公知的，本發(fā)明只研究如何實現(xiàn)被測軸承的勻速轉(zhuǎn)動和在勻速轉(zhuǎn)動下如何對被測軸承施加等于許用軸向力Fa的即時軸向力控制方法，被測軸承9的許用軸向力Fa已在計算機(jī)7中儲存?zhèn)溆?。通過下面的實施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例，公開本發(fā)明的目的旨在保護(hù)本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進(jìn)。結(jié)合圖1，本發(fā)明的控制方法涉及到一套檢測裝置，所述檢測裝置含有氣缸或液壓缸1、軸承2、蝸輪3、蝸桿4、無刷電機(jī)5、控制器6、計算機(jī)7、顯示器8、芯軸10、壓力傳感器
11、主軸12、滑鍵13以及推桿14。在所述檢測裝置中:
氣缸或液壓缸I的推桿14上聯(lián)接法蘭套，所述法蘭套內(nèi)通過內(nèi)螺母固定軸承2，軸承
2通過外螺母固定主軸12的一端，主軸12的另一端多邊形內(nèi)孔中套接有芯軸10，結(jié)合圖1主軸的左端稱為所述一端而其右端稱為所述另一端，所述多邊形內(nèi)孔以正四方內(nèi)孔為主，主軸12的另一端與芯軸10之間配置壓力傳感器11，在主軸12的中間段上配置滑鍵13，通過滑鍵13在主軸12的中間段上安裝有蝸輪3，蝸輪3與蝸桿4嚙合，蝸桿4與無刷電機(jī)5聯(lián)接，壓力傳感器11的引線和氣缸或液壓缸I的控制引線分別與計算機(jī)7聯(lián)接，無刷電機(jī)5經(jīng)控制器6聯(lián)接后再與計算機(jī)7聯(lián)接，計算機(jī)7與顯示器8聯(lián)接。上述是所述檢測裝置的基本配置狀況，可以明顯看出:
主軸12的轉(zhuǎn)動依靠滑鍵13所聯(lián)接的蝸輪3 —蝸桿4 —無刷電機(jī)5來實現(xiàn)，而主軸12的勻速轉(zhuǎn)動則依靠計算機(jī)7所設(shè)定的程序來控制無刷電機(jī)5。氣缸或液壓缸I的推桿14可以實現(xiàn)主軸12 —芯軸10按其軸線方法左右移動并對被測軸承9施加軸向力，對被測軸承9施加的軸向力大小可以通過壓力傳感器11反饋到計算機(jī)7中進(jìn)行比對，當(dāng)主軸12勻速轉(zhuǎn)動時，通過滑鍵13可以實現(xiàn)主軸12的左右移動，主軸12在左右移動過程中并不影響蝸輪3的勻速轉(zhuǎn)動，也不改變蝸輪3 —蝸桿4 —無刷電機(jī)5的相對位置，所以所述檢測裝置既可以實現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動，又可以實現(xiàn)施加軸向力，這對實現(xiàn)被測軸承9檢測軸向凸出量是非常重要的，徹底解決了背景技術(shù)所存在的問題，其作用是顯而易見的，有效提高了被測軸承9軸向凸出量的檢測精度。上述所述法蘭套內(nèi)固定的軸承2或是四點接觸球軸承,或是配對角接觸球軸承，或是配對圓錐滾子軸承，這些軸承可同時承受徑向力和雙向軸向力，并可實現(xiàn)主軸12勻速旋轉(zhuǎn)時氣缸或液壓缸I的推桿14不轉(zhuǎn)動。計算機(jī)7的數(shù)據(jù)處理程序也可采用PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)本發(fā)明的控制方法來設(shè)置計算機(jī)7的數(shù)據(jù)處理程序?qū)Ρ绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員并非難事。將被測軸承9安裝在芯軸10上并使被測軸承9的內(nèi)圈一端面緊靠在芯軸的臺階端，被測軸承9的外圈通過固定座固定且所述固定座頂在外圈另一端面，所述固定座的中心軸線與芯軸10以及主軸12的中心軸線平行且重合，這也說明被固定的氣缸或液壓缸I中心軸線與所述固定座的中心軸線也要平行且重合。當(dāng)計算機(jī)7通過指令給控制器6啟動無刷電機(jī)5時，無刷電機(jī)5通過蝸桿4和蝸輪3驅(qū)動主軸12和芯軸10轉(zhuǎn)動，通過計算機(jī)7監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)無刷電機(jī)5達(dá)到勻速狀態(tài)并使主軸12和芯軸10也達(dá)到勻速狀態(tài)，在所述勻速狀態(tài)下計算機(jī)7再通過指令控制氣缸或液壓缸I的推桿14向右運(yùn)動，推桿14向右運(yùn)動使主軸12和芯軸10也向右運(yùn)動，主軸12在向右運(yùn)動的過程中通過滑鍵13使蝸輪3和蝸桿4的相對位置不發(fā)生改變，推桿14向右運(yùn)動會通過主軸12作用在壓力傳感器11上，壓力傳感器11產(chǎn)生的軸向壓力信號即時通過所述引線反饋到計算機(jī)7中，計算機(jī)7通過預(yù)先設(shè)置的程序?qū)⑺鲚S向壓力信號轉(zhuǎn)換為即時軸向力，所述即時軸向力與計算機(jī)7儲存的被測軸承9許用軸向力Fa進(jìn)行比對，所述即時軸向力不能>被測軸承許用軸向力Fa，否則被測軸承9將被損壞，當(dāng)所述即時軸向力小于被測軸承許用軸向力Fa時通過計算機(jī)7逐漸增大推桿14向右運(yùn)動的推力，直至所述即時軸向力等于被測軸承許用軸向力Fa時就能檢測出被測軸承軸向凸出量，無刷電機(jī)5達(dá)到勻速狀態(tài)的轉(zhuǎn)速以及所述即時軸向力的測定值通過計算機(jī)7反饋給顯示器8進(jìn)行即時顯示，操作人員通過顯示器8可以實時監(jiān)控所述檢測裝置的工作狀態(tài)并通過計算機(jī)7來修正。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，軸承軸向凸出量表示:當(dāng)外圈另一端面被固定而內(nèi)圈一端面被定位且勻速轉(zhuǎn)動，在勻速轉(zhuǎn)動下對內(nèi)圈一端面施加有許用軸向力Fa，在許用軸向力Fa以及滾動體的限位下勻速轉(zhuǎn)動的內(nèi)圈另一端面相對外圈另一端面就會產(chǎn)生一個軸向位移，該軸向位移的算術(shù)平均值稱之為軸承軸向凸出量；控制方法涉及到一套檢測裝置，所述檢測裝置含有氣缸或液壓缸(I)、軸承(2)、蝸輪(3)、蝸桿(4)、無刷電機(jī)(5)、控制器(6)、計算機(jī)(7)、顯示器(8)、芯軸(10)、壓力傳感器(11)、主軸(12)、滑鍵(13)以及推桿(14)，其特征是:氣缸或液壓缸(I)的推桿(14)上聯(lián)接法蘭套，所述法蘭套內(nèi)通過內(nèi)螺母固定軸承(2)，軸承(2)通過外螺母固定主軸(12)的一端，主軸(12)的另一端多邊形內(nèi)孔中套接有芯軸(10)，主軸(12)的另一端與芯軸(10)之間配置壓力傳感器(11)，在主軸(12)的中間段上配置滑鍵(13)，通過滑鍵(13)在主軸(12)的中間段上安裝有蝸輪(3)，蝸輪(3)與蝸桿(4)嚙合，蝸桿(4)與無刷電機(jī)(5)聯(lián)接，壓力傳感器(11)的引線和氣缸或液壓缸(I)的控制引線分別與計算機(jī)(7)聯(lián)接，無刷電機(jī)(5)經(jīng)控制器(6)聯(lián)接后再與計算機(jī)(7)聯(lián)接，計算機(jī)(7)與顯示器(8)聯(lián)接；將被測軸承(9)安裝在芯軸(10)上并使被測軸承(9)的內(nèi)圈一端面緊靠在芯軸(10)的臺階端，被測軸承(9)的外圈通過固定座固定且所述固定座頂在外圈另一端面，所述固定座的中心軸線與芯軸(10)以及主軸(12)的中心軸線平行且重合；當(dāng)計算機(jī)(7)通過指令給控制器(6)啟動無刷電機(jī)(5)時，無刷電機(jī)(5)通過蝸桿⑷和蝸輪(3)驅(qū)動主軸(12)和芯軸(10)轉(zhuǎn)動，通過計算機(jī)(7)監(jiān)控能夠?qū)崿F(xiàn)無刷電機(jī)(5)達(dá)到勻速狀態(tài)并使主軸(12)和芯軸(10)也達(dá)到勻速狀態(tài)，在所述勻速狀態(tài)下計算機(jī)(X)再通過指令控制氣缸或液壓缸(I)的推桿(14)向右運(yùn)動，推桿(14)向右運(yùn)動使主軸(12)和芯軸(10)也向右運(yùn)動，主軸(12)在向右運(yùn)動的過程中通過滑鍵(13)使蝸輪(3)和蝸桿(4)的相對位置不發(fā)生改變，推桿(14)向右運(yùn)動會通過主軸(12)作用在壓力傳感器(11)上，壓力傳感器(11)產(chǎn)生的軸向壓力信號即時通過所述引線反饋到計算機(jī)(7)中，計算機(jī)(7)通過預(yù)先設(shè)置的程序?qū)⑺鲚S向壓力信號轉(zhuǎn)換為即時軸向力，所述即時軸向力與計算機(jī)⑵儲存的被測軸承(9)許用軸向力Fa進(jìn)行比對，所述即時軸向力不能>被測軸承許用軸向力Fa，否則被測軸承(9)將被損壞，當(dāng)所述即時軸向力小于被測軸承許用軸向力Fa時通過計算機(jī)(7)逐漸增大推桿向右運(yùn)動的推力，直至所述即時軸向力等于被測軸承(9)許用軸向力Fa時就能檢測出被測軸承(9)軸向凸出量，無刷電機(jī)(5)達(dá)到勻速狀態(tài)的轉(zhuǎn)速以及所述即時軸向力的測定值通過計算機(jī)(7)反饋給顯示器(8)進(jìn)行即時顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，其特征是:所述法蘭套內(nèi)固定的軸承(2)或是四點接觸球軸承，或是配對角接觸球軸承，或是配對圓錐滾子軸承。
全文摘要
用于軸承軸向凸出量檢測的勻速轉(zhuǎn)動及軸向力控制方法，將被測軸承(9)安裝在芯軸(10)上，計算機(jī)(7)指令給控制器(6)啟動無刷電機(jī)(5)實現(xiàn)蝸桿(4)、蝸輪(3、主軸(12)以及芯軸(10)勻速轉(zhuǎn)動，再通過計算機(jī)指令氣缸或液壓缸(1)的推桿(14)向右運(yùn)動并通過主軸作用在壓力傳感器(11)上，壓力傳感器產(chǎn)生的軸向壓力信號即時反饋到計算機(jī)中被測軸承許用軸向力Fa進(jìn)行比對，直至等于被測軸承許用軸向力Fa時就能檢測出被測軸承軸向凸出量，本發(fā)明既可以實現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動又可以施加軸向力，這對實現(xiàn)被測軸承檢測軸向凸出量是非常重要的，所產(chǎn)生的效果是顯而易見的，有效提高了被測軸承軸向凸出量的檢測精度。
文檔編號G01B21/02GK103206936SQ20131007966
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月13日
發(fā)明者范雨晴, 馬瑩, 張偉 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司