一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，涉及軸承檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，在基座（10）的凹槽上部固定連接有基座頂板（11），在基座頂板的下部固定連接有上定位座（2），所述位移傳感器（1）設(shè)置在所述基座頂板與上定位座的中心設(shè)置的通孔內(nèi)部，在基座的下部的中心設(shè)置有與所述凹槽聯(lián)通的中心孔，在基座的中心孔內(nèi)設(shè)置一徑向空氣主軸（6），空氣主軸上部與定芯芯軸（4）連接，空氣主軸的下部連接加載氣缸（7），在加載氣缸的進(jìn)氣口固定設(shè)置有壓力傳感器（9），加載氣缸、壓力傳感器和位移傳感器分別與電氣系統(tǒng)連接；本發(fā)明能夠?qū)芪⑿洼S承的軸向剛度進(jìn)行精確的測量，操作簡單便捷，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)加載，并得到被測微型軸承的軸向剛度曲線。
【專利說明】一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備
[0001]【【技術(shù)領(lǐng)域】】
本 發(fā)明涉及軸承檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備。
[0002]【【背景技術(shù)】】
精密微型軸承軸向剛度是精密微型軸承本身在受軸向力下抵抗變形的能力，是精密微型軸承重要參數(shù)之一，精密微型軸承軸向剛度的高低直接影響到整個(gè)精密軸系的性能。精密軸系通常成對(duì)使用精密微型軸承，所以在選配軸承時(shí)就需要挑選出軸承軸向剛度相近的軸承進(jìn)行裝配使用。避免因軸承剛度差異過大，造成軸向剛度較弱的微型軸承失效，從而影響整個(gè)精密軸系的壽命。
[0003]特別是精密微型角接觸軸承及其軸系在正常工作狀態(tài)下都要預(yù)加一定的軸向載荷，其主要目的是使軸承在實(shí)際使用中跳過初期的變形較大階段，從而提高精密微型軸承的旋轉(zhuǎn)精度、減小高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾動(dòng)體的滑動(dòng)，提高精密微型軸承剛性，減少精密微型軸承支承的軸向和徑向竄動(dòng)量，從而提高精密微型軸承阻尼、降低精密微型軸系噪音以及提高精密微型軸承的使用壽命。
[0004]但是，目前國內(nèi)尚沒有檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，目前國內(nèi)使用和生產(chǎn)精密微型軸承的單位在檢測這類產(chǎn)品時(shí)，通常采用的方法是，制作較簡易的裝置來實(shí)現(xiàn)檢測微型軸承剛度的功能，即通過向被測精密微型軸承吊掛砝碼進(jìn)行對(duì)軸承施加軸向載荷，在被測精密微型軸承內(nèi)圈端面放置千分表來顯示被測精密微型軸承軸向的變形量，最終達(dá)到檢測微型軸承剛度的目的。但這種方法精度和重復(fù)性都得不到保證。而且這種方法軸向載荷無法實(shí)現(xiàn)無級(jí)加載，只能通過吊砝碼測得位移變形量逐個(gè)的點(diǎn)，根本無法依照軸承的設(shè)計(jì)要求來模擬實(shí)際載荷以及無法直接取得剛度曲線，而且操作時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，使用不便，且誤差較大，重復(fù)性不好，不能滿足批量檢測、生產(chǎn)的需要。
[0005]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明公開了一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，本發(fā)明能夠?qū)芪⑿洼S承的軸向剛度進(jìn)行精確的測量，測量結(jié)果準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好，操作簡單便捷，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)加載，并通過計(jì)算機(jī)得到被測微型軸承的軸向剛度曲線。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，包括基座、基座頂板、上定位座、定芯芯軸、定心環(huán)、空氣主軸、加載氣缸、精密調(diào)壓閥、壓力傳感器、位移傳感器和電氣系統(tǒng)，所述基座的上部設(shè)置有凹槽，在基座的凹槽上部固定連接有基座頂板，在基座頂板的下部固定連接有上定位座，在基座頂板與上定位座的中心設(shè)置有通孔，所述位移傳感器設(shè)置在所述基座頂板與上定位座的中心設(shè)置的通孔內(nèi)部，所述位移傳感器與基座頂板的上方以螺釘固定連接，在基座的下部的中心設(shè)置有與所述凹槽聯(lián)通的中心孔，在基座的中心孔內(nèi)設(shè)置一徑向空氣主軸，空氣主軸上部與定芯芯軸連接，空氣主軸的下部連接加載氣缸，精密調(diào)壓閥通過螺紋管與加載氣缸連接，在加載氣缸的進(jìn)氣口固定設(shè)置有壓力傳感器，所述加載氣缸、壓力傳感器和位移傳感器分別與電氣系統(tǒng)連接。[0007]所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，空氣主軸上部通過定心環(huán)與定芯芯軸旋接。
[0008]所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，所述電氣系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)、I/O口、A/D轉(zhuǎn)換器、放大器、電磁閥和前置電路，所述I/O 口的一端與計(jì)算機(jī)連接，所述I/O 口的另一端與電磁閥連接，電磁閥分別與加載氣缸和精密調(diào)壓閥連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的一端與計(jì)算機(jī)連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的第二端通過前置電路與位移傳感器連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器的第三端通過放大器與壓力傳感器連接。
[0009]由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果:
一、解決了測量精密微型軸承軸向剛度的難題，能夠?qū)芪⑿洼S承的軸向剛度進(jìn)行精確的測量，為精密微型軸承的裝配和使用提供可靠的檢測分析數(shù)據(jù)，測量結(jié)果準(zhǔn)確性高，重復(fù)性好，操作簡單便捷，可實(shí)現(xiàn)無級(jí)加載，并通過計(jì)算機(jī)得到被測微型軸承的軸向剛度曲線，依此改進(jìn)軸系組件的裝配參數(shù)和工藝，從而提高軸系組件的總體性能；
二、精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備適用于軸承生產(chǎn)企業(yè)、高等院校、精密微型軸承用戶的檢測室和實(shí)驗(yàn)室，以滿足精密微型軸承生產(chǎn)企業(yè)對(duì)精密微型軸承軸向剛度檢測設(shè)備的市場需求，也可以為精密微型軸承用戶裝配主機(jī)提供試驗(yàn)設(shè)備，這將對(duì)國內(nèi)軸承工業(yè)的發(fā)展起到積極的促進(jìn)作用；
三、精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備的研制項(xiàng)目具有良好的市場前景和社會(huì)效益。
[0010]【【專利附圖】

【附圖說明】】
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的電器系統(tǒng)框圖；
在圖中:1、位移傳感器；2、上定位座；3、被測微型軸承；4、定芯芯軸；5、定心環(huán)；6、空氣主軸；7、加載氣缸；8、精密調(diào)壓閥；9、壓力傳感器；10、基座；11、基座頂板；13、前置電路；14、A/D轉(zhuǎn)換器；15、計(jì)算機(jī)；16、I/O 口 ；17、放大器；18、電磁閥。
[0011]【【具體實(shí)施方式】】
通過下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本發(fā)明，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)，本發(fā)明并不局限于下面的實(shí)施例；
結(jié)合附圖1~2所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，包括基座10、基座頂板
11、上定位座2、定芯芯軸4、定心環(huán)5、空氣主軸6、加載氣缸7、精密調(diào)壓閥8、壓力傳感器9、位移傳感器I和電氣系統(tǒng)，所述基座10的上部設(shè)置有凹槽，在基座10的凹槽上部固定連接有基座頂板11，在基座頂板11的下部固定連接有上定位座2，在基座頂板11與上定位座2的中心設(shè)置有通孔，所述位移傳感器I設(shè)置在所述基座頂板11與上定位座2的中心設(shè)置的通孔內(nèi)部，所述位移傳感器I與基座頂板11的上方以螺釘固定連接，在基座10的下部的中心設(shè)置有與所述凹槽聯(lián)通的中心孔，在基座10的中心孔內(nèi)設(shè)置一徑向空氣主軸6，在空氣主軸6上部通過定心環(huán)5旋接定芯芯軸4，空氣主軸6的下部連接加載氣缸7，精密調(diào)壓閥8通過螺紋管與加載 氣缸7連接，在加載氣缸7的進(jìn)氣口固定設(shè)置有壓力傳感器9，所述加載氣缸7、壓力傳感器9和位移傳感器I分別與電氣系統(tǒng)連接。所述電氣系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)15、I/O 口 16、A/D轉(zhuǎn)換器14、放大器17、電磁閥18和前置電路13，所述I/O 口 16的一端與計(jì)算機(jī)15連接，所述I/O 口 16的另一端與電磁閥18連接，電磁閥18分別與加載氣缸7和精密調(diào)壓閥8連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器14的一端與計(jì)算機(jī)15連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器14的第二端通過前置電路13與位移傳感器I連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器14的第三端通過放大器17與壓力傳感器9連接。其中，空氣主軸6主要起支承、導(dǎo)向和旋轉(zhuǎn)作用。
[0012]檢測精密微型軸承軸向剛度時(shí)，將被測微型軸承3的內(nèi)圈安裝在定芯芯軸4上；力口載氣缸7通過空氣主軸6對(duì)被測微型軸承3間接施加軸向載荷，壓力傳感器9接在加載氣缸7的進(jìn)氣口上，施加軸向載荷的大小由精密調(diào)壓閥8控制，并通過壓力傳感器9輸出；位移傳感器I的測頭通過上定位座2中心設(shè)置的有通孔測量定芯芯軸4軸端的相對(duì)位移值。
[0013]所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，采用直接測量原理，通過調(diào)整精密調(diào)壓閥8改變空氣主軸6的載荷向被測微型軸承3的內(nèi)圈施加軸向力，實(shí)現(xiàn)無級(jí)加載。通過壓力傳感器9檢測施加的軸向力，通過位移傳感器I測得被測微型軸承3內(nèi)圈在受力過程中軸向的變形量。對(duì)加載氣缸7的指令控制、壓力傳感器9和位移傳感器I的數(shù)據(jù)采集及信號(hào)處理聯(lián)接方式如下:
O計(jì)算機(jī)15同時(shí)處理I/O 口 16和A/D轉(zhuǎn)換器14 ；
2)I/O 口 16控制電磁閥18，加載氣缸7的指令控制由計(jì)算機(jī)15給出，經(jīng)I/O 口 16輸出給電磁閥18，電磁閥18控制加載氣缸7動(dòng)作驅(qū)動(dòng)空氣主軸6，精密調(diào)壓閥8與壓力傳感器9并聯(lián)控制加載氣缸7完成加載動(dòng)作；測量完成后，給出卸載指令，經(jīng)I/O 口 16輸出，控制加載氣缸7完成卸載動(dòng)作；
3)A/D轉(zhuǎn)換器14接口一路控制前置電路13和位移傳感器1，另一路控制放大器17和壓力傳感器9;
4)壓力傳感器9和位移傳感器I的數(shù)據(jù)采集及信號(hào)處理通過計(jì)算機(jī)15完成，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過放大、濾波，并經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器14后由計(jì)算機(jī)15對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并得到所需的測量結(jié)果；
最終，根據(jù)軸向力與相應(yīng)位移的變化關(guān)系可以建構(gòu)兩者之間的變化關(guān)系曲線，既得到被測微型軸承3的軸向剛度曲線圖。
[0014]實(shí)施例:
首先將組配的被測微型軸承3通過定芯芯軸4用定心環(huán)5定位于空氣主軸6上，通過精密調(diào)壓閥8控制加載氣缸7對(duì)被測微型軸承3施加IN左右的力使被測微型軸承3中的外圈與上定位座2接觸，通過位移傳感器I測量出定芯芯軸4的位移值X1，通過精密調(diào)壓閥8控制加載氣缸7對(duì)被測微型軸承3逐級(jí)增加載荷，同時(shí)測量定芯芯軸4的位移值，當(dāng)定芯芯軸4的位移值等于X2時(shí)，記錄下此時(shí)X2值及壓力值，循環(huán)此過程可采集到一系列的位移值和壓力值，直至增加到被測微型軸承3的最大工藝載荷，通過測量軟件即可描繪出此套微型軸承的軸向剛度曲線。
[0015]本發(fā)明未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0016]為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實(shí)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(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，其特征是:包括基座(10)、基座頂板(11)、上定位座(2)、定芯芯軸(4)、定心環(huán)(5)、空氣主軸(6)、加載氣缸(7)、精密調(diào)壓閥(8)、壓力傳感器(9)、位移傳感器(I)和電氣系統(tǒng)，所述基座(10)的上部設(shè)置有凹槽，在基座(10)的凹槽上部固定連接有基座頂板(11)，在基座頂板(11)的下部固定連接有上定位座(2 )，在基座頂板(11)與上定位座(2 )的中心設(shè)置有通孔，所述位移傳感器(I)設(shè)置在所述基座頂板(11)與上定位座(2)的中心設(shè)置的通孔內(nèi)部，所述位移傳感器(I)與基座頂板(11)的上方以螺釘固定連接，在基座(10)的下部的中心設(shè)置有與所述凹槽聯(lián)通的中心孔，在基座(10)的中心孔內(nèi)設(shè)置一徑向空氣主軸(6)，空氣主軸(6)上部與定芯芯軸(4)連接，空氣主軸(6 )的下部連接加載氣缸(7 )，精密調(diào)壓閥(8 )通過螺紋管與加載氣缸(7 )連接，在加載氣缸(7)的進(jìn)氣口固定設(shè)置有壓力傳感器(9)，所述加載氣缸(7)、壓力傳感器(9)和位移傳感器(I)分別與電氣系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，其特征是:空氣主軸(6)上部通過定心環(huán)(5)與定芯芯軸(4)旋接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測精密微型軸承軸向剛度的測試設(shè)備，其特征是:所述電氣系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)(15)、I/O 口( 16)、A/D轉(zhuǎn)換器(14)、放大器(17)、電磁閥(18)和前置電路(13)，所述I/O 口(16)的一端與計(jì)算機(jī)(15)連接，所述I/O 口(16)的另一端與電磁閥(18)連接，電磁閥(18)分別與加載氣缸(7)和精密調(diào)壓閥(8)連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器(14)的一端與計(jì)算機(jī)(15)連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器(14)的第二端通過前置電路(13)與位移傳感器(I)連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器(14 )的第三端通過放大器(17 )與壓力傳感器(9 )連接。
【文檔編號(hào)】G01M13/04GK103926078SQ201410177362
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】胡英貝, 李副來, 霍琦峰, 張煒, 韓濤, 郝大慶 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司