專利名稱：薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種軸承外徑測(cè)量裝置，主要涉及一種中小型薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
目前的中小型軸承套圈壁厚最薄處只有0.275mm，薄壁軸承套圈尺寸及形位公差采用傳統(tǒng)的機(jī)械測(cè)量?jī)x器測(cè)量時(shí)極易產(chǎn)生變形，無法進(jìn)行有效測(cè)量；并且由于測(cè)量力(通常為120～200g)的影響，被測(cè)表面易產(chǎn)生測(cè)痕，影響被測(cè)工件表面質(zhì)量，此問題在軸承加工、乃至機(jī)械行業(yè)為一大難題。特別是在軍工軸承套圈的生產(chǎn)過程中影響尤為突出，其對(duì)柔性軸承套圈有特殊技術(shù)要求控制成品零件的內(nèi)徑和外徑的平均值。對(duì)此目前尚無有效測(cè)量方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其能有效、精確、方便的對(duì)薄壁軸承零件進(jìn)行測(cè)量，被測(cè)零件的表面不劃傷，幾何形狀不變形。
本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器、電子顯示器以及氣動(dòng)測(cè)頭，氣動(dòng)測(cè)頭采用圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，放置在一測(cè)量裝置上，在測(cè)頭內(nèi)周向均布有八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)噴嘴，其是將壓縮空氣通過噴嘴噴向放置在其內(nèi)部的軸承套圈外徑，氣動(dòng)測(cè)頭根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L(zhǎng)度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器顯示測(cè)量值。
所述的測(cè)量裝置主要包括底座、連接環(huán)，氣動(dòng)測(cè)頭位于連接環(huán)上，連接環(huán)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形氣道，氣道與測(cè)量噴嘴連通，氣動(dòng)測(cè)頭與氣電轉(zhuǎn)換器連接。
在底座上設(shè)置一與氣源連接的接頭，接頭與連接環(huán)內(nèi)氣道連通。氣動(dòng)測(cè)頭內(nèi)設(shè)置一套圈引導(dǎo)柱，用于被測(cè)套圈的軸向定位。
本發(fā)明其是根據(jù)流體靜力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)原理，靠壓縮空氣作介質(zhì)，利用壓縮空氣氣流縫隙大小的變化進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。測(cè)量時(shí)采用多噴嘴、小氣孔的氣動(dòng)測(cè)頭技術(shù)方案，噴嘴的選擇如下(1).若氣動(dòng)測(cè)量噴嘴為對(duì)向噴嘴時(shí)，其測(cè)量力為f＝c×m×Pi其中c為間隙系數(shù) m為測(cè)量影響面積m＝πr2
r為噴嘴孔半徑 Pi為噴嘴孔輸出壓力Pi＝3Kgf/cm2當(dāng)S(測(cè)量間隙)＝0.02mm時(shí)，取c＝0.6當(dāng)噴嘴r＝1mm＝0.1cm時(shí)，f＝0.6×π×0.12×3＝0.056Kg f＝56gf，如此大的測(cè)量力會(huì)使工件產(chǎn)生彈性變形，以致無法測(cè)量。故在對(duì)薄壁軸承的氣動(dòng)測(cè)量時(shí)，利用兩個(gè)測(cè)量噴嘴對(duì)軸承內(nèi)徑的測(cè)量無法滿足測(cè)量要求。
(2).考慮到氣動(dòng)噴嘴特性Q＝S×2πr Q為從噴嘴擋板的間隙中流出的空氣側(cè)流量S為測(cè)量間隙若將噴嘴設(shè)置為四對(duì)(即周向八個(gè)，噴嘴孔半徑為r0)時(shí)，欲使其變換倍率dQ/dS與對(duì)向噴嘴等效，則2πr＝2π×4r0r0為小噴嘴孔半徑因此，r0＝r/4＝0.25mm考慮到噴嘴不易堵塞，r0取0.3～0.4mm，即0.03～0.04cm此時(shí)噴嘴測(cè)量力f＝c×m×Pi＝0.6×π×0.032×3≈0.005(Kgf)＝5(g)沿圓周方向四對(duì)噴嘴均勻作用下，試驗(yàn)證明測(cè)量變形引起的測(cè)量誤差不大于0.0002mm，即在測(cè)頭與工件間形成了一個(gè)氣墊，使工件保持了原狀，測(cè)出的外徑為實(shí)際情況下的平均值。
由以上可知本發(fā)明主要解決解決了中小型薄壁(特別是柔性軸承)軸承成品套圈內(nèi)徑尺寸測(cè)量問題，其具有以下特點(diǎn)氣動(dòng)測(cè)頭采用8個(gè)噴嘴均勻分布，測(cè)力小(＜20g)，被測(cè)工件不變形，測(cè)值準(zhǔn)確。由于測(cè)頭與被測(cè)表面不直接接觸，避免了被測(cè)表面產(chǎn)生測(cè)痕。由于采用非接觸測(cè)量，測(cè)頭不磨損，使用期限長(zhǎng)。氣動(dòng)測(cè)量?jī)x的放大倍數(shù)高，人為誤差小，測(cè)量精度高。測(cè)頭與氣電轉(zhuǎn)換器、電子顯微器之間可采用軟管連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量操作。儀器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
圖2為本發(fā)明用于測(cè)量套圈外徑的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、被測(cè)套圈，2、引導(dǎo)柱，3、測(cè)量噴嘴(8個(gè))，4、氣動(dòng)測(cè)頭，5、連接環(huán)，6、底座，7、氣管接頭，8，氣道，9、氣電轉(zhuǎn)換器，10、電子顯示器，11、放大器，12、驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
如圖1所示，本發(fā)明其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器9(現(xiàn)有)、電子顯示器10(現(xiàn)有)以及氣動(dòng)測(cè)頭4，氣動(dòng)測(cè)頭4采用圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，放置在一測(cè)量裝置上，在測(cè)頭內(nèi)周向均布有八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)測(cè)量噴嘴3(本實(shí)施采用8個(gè)測(cè)量噴嘴)，其是將壓縮空氣通過噴嘴3噴向放置在其內(nèi)部的軸承套圈1外徑，氣動(dòng)測(cè)頭4根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L(zhǎng)度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器9進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過放大器11以及驅(qū)動(dòng)電路12使電子顯示器10顯示測(cè)量值。
如圖2所示，本發(fā)明所述的測(cè)量裝置包括底座6、連接環(huán)5、，連接環(huán)5固定在底座上，環(huán)形測(cè)頭4位于連接環(huán)上，測(cè)量噴嘴3有八個(gè)，周向均布在環(huán)形測(cè)頭4上，測(cè)量噴嘴3的出口位于測(cè)頭4的內(nèi)表面，連接環(huán)6內(nèi)設(shè)置有環(huán)形氣道8，氣道分別與八個(gè)測(cè)量噴嘴3連通，氣動(dòng)測(cè)頭4根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L(zhǎng)度值，通過氣電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯微器顯示測(cè)量值。在連接環(huán)5及測(cè)頭內(nèi)設(shè)置一套圈引導(dǎo)柱2，引導(dǎo)柱2下部位于底座6上。底座6上設(shè)置一氣管接頭7，接頭7外部通過氣管和氣源連接，接頭7內(nèi)部通過氣管和連接環(huán)5內(nèi)氣道8連通。
使用時(shí)，按以下步驟進(jìn)行測(cè)量測(cè)量前，將標(biāo)準(zhǔn)件沿引導(dǎo)柱2自然下放，標(biāo)準(zhǔn)件基準(zhǔn)端面與引導(dǎo)柱2的定位面良好接觸，使被測(cè)套圈外徑被測(cè)處(避開倒角)正對(duì)準(zhǔn)測(cè)量噴嘴3，調(diào)整電子顯微器使其顯示數(shù)值到零位，準(zhǔn)備工作即可。
測(cè)量時(shí)，將被測(cè)套圈1沿引導(dǎo)柱2自然下放，被測(cè)套圈1基準(zhǔn)端面與引導(dǎo)柱2定位面良好接觸，此時(shí)，電子顯微器上顯示的數(shù)值即為被測(cè)套圈1的外徑實(shí)際尺寸。
權(quán)利要求
1.一種薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，包括氣電轉(zhuǎn)換器(10)、電子顯示器(11)以及氣動(dòng)測(cè)頭(4)，其特征在于氣動(dòng)測(cè)頭(4)采用圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，放置在一測(cè)量裝置上，其是將壓縮空氣通過氣動(dòng)測(cè)頭上的噴嘴噴向放置在其內(nèi)部的軸承套圈(1)外徑，氣動(dòng)測(cè)(4)頭根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L(zhǎng)度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器(10)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器(11)顯示測(cè)量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述的測(cè)量裝置主要包括底座(6)、連接環(huán)(5)，氣動(dòng)測(cè)頭(4)位于連接環(huán)(5)上，連接環(huán)(5)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形氣道(8)，氣道(8)與測(cè)量噴嘴(3)連通，氣動(dòng)測(cè)頭(4)與氣電轉(zhuǎn)換器(10)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于測(cè)量噴嘴(3)為八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)，均布在測(cè)頭一周。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述測(cè)量噴嘴(3)的半徑為0.3～0.4mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于所述測(cè)量噴嘴(3)的半徑為0.3mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在底座上設(shè)置一與氣源連接的接頭(7)，接頭(7)與連接環(huán)(5)內(nèi)氣道(8)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其特征在于在測(cè)頭(4)內(nèi)設(shè)置一套圈軸向定位的引導(dǎo)柱(2)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄壁軸承套圈外徑氣動(dòng)測(cè)量?jī)x，其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器(10)、電子顯示器(11)以及氣動(dòng)測(cè)頭(4)，氣動(dòng)測(cè)頭(4)采用圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，放置在一測(cè)量裝置上，其是將壓縮空氣通過氣動(dòng)測(cè)頭上的噴嘴噴向放置在其內(nèi)部的軸承套圈(1)外徑，氣動(dòng)測(cè)(4)頭根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L(zhǎng)度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器(10)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器(11)顯示測(cè)量值。其能有效、精確、方便的對(duì)薄壁軸承零件進(jìn)行測(cè)量，被測(cè)零件的表面不劃傷，幾何形狀不變形。儀器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
文檔編號(hào)G01M13/00GK1755323SQ200410060560
公開日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者王景夏, 孫金花, 劉橋方, 喬衛(wèi)紅, 張遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)軸承集團(tuán)有限公司