一种滚道形状与接触点检测装置

技术领域

本发明涉及一种滚道形状与接触点检测装置，属于轴承滚道检测技术领域。

背景技术

回转支承是一种能够承受综合载荷的大型轴承，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动部件。回转支承一般包括外圈、内圈、钢球和密封带，钢球在外圈与内圈的滚道内运动，滚道是回转支承结构的重要组成，滚道与钢球的接触点的变化是由上下滚道圆弧圆心的上下偏移导致，不同的圆心偏移反应出的接触点是不同的，滚道是由机床带动刀具切削方法加工而成，由于机床刚性、间隙以及刀具的尺寸误差不可避免的会导致实际加工出的实际的滚道形状与理论形状不符，即上下滚道圆弧圆心的上下偏移量发生变化，但是只要保证在设计允许的公差范围内即可。

传统的滚道形状检测方式只是使用标准的滚道样板检测，该样板形状固定无法上下移动，无法直接反应出实际接触点的准确性，严重影响检测效率和检测结果。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种滚道形状与接触点检测装置，包括固定样板和滑动样板，所述固定样板和滑动样板通过弹性组件连接，所述固定样板和所述滑动样板上设有圆弧段；

所述弹性组件包括滑针、滑套和压缩弹簧，所述滑针固定在所述滑动样板上，所述滑套固定在所述固定样板上，所述滑针可滑动的设置在滑套内，所述压缩弹簧位于滑套与滑动样板之间并套在滑针上，所述固定样板上设有用于限定滑动样板位置的限位块。

所述滑动样板上安装齿条，所述齿条传动方向与所述压缩弹簧的伸缩方向平行，所述固定样板上还设有定轴轮系Ⅰ、定轴轮系Ⅱ、指针Ⅰ和指针Ⅱ，所述定轴轮系Ⅰ和定轴轮系Ⅱ均与齿条啮合，所述指针Ⅰ和指针Ⅱ同轴叠加设置于固定样板的正面，所述指针Ⅰ与定轴轮系Ⅰ联动，所述所述指针Ⅱ与定轴轮系Ⅱ联动，所述定轴轮系Ⅰ的末端输出齿轮旋转方向与所述定轴轮系Ⅱ的末端输出齿轮旋转方向相反。

所述定轴轮系Ⅰ与所述定轴轮系Ⅱ使用合适传动比的齿轮传动，使齿条移动输出到指针Ⅰ和指针Ⅱ的角位移量相同，通过这部分装置就可实现由滑动样板的位移量输出到指针Ⅰ和指针Ⅱ的夹角变化，根据指针Ⅰ和指针Ⅱ的实际夹角变化角度就可检测出实际加工出的滚道圆弧圆心偏移量，指针Ⅰ和指针Ⅱ的指向反映出钢球与滚道的理论的接触点，实现了滚道形状与滚道圆弧圆心偏移量的同步检测。

进一步的，所述固定样板和滑动样板上设有定位螺栓和长圆孔，测量结束时，保存测量结果。

本发明的有益效果是：

1.通过两样板对滚道形状进行对比测量，将滑动样板在压缩弹簧的作用下滑动位移量，转换为指针Ⅰ和指针Ⅱ的夹角变化，根据指针Ⅰ和指针Ⅱ的夹角实际变化角度，可检测出实际加工出的滚道圆弧圆心偏移量；

2.指针Ⅰ和指针Ⅱ的指向反映出钢球与滚道的理论的接触点，实现了滚道形状与滚道圆弧圆心偏移量的同步检测，检测结果直接、效率高、准确度高。

附图说明

图1为本发明的正面结构示意图；

图2为本发明的反面结构示意图；

图3为本发明的指针与定轴轮系结构示意图；

图4为本发明的固定样板背面结构示意图；

图5为本发明的滑动样板背面结构示意图；

图6为标准滚道结构示意图；

图7为上下滚道圆弧圆心偏移量增大后接触点变化结构示意图；

图8为上下滚道圆弧圆心偏移量减小后接触点变化结构示意图；

图9为标准滚道指针位置示意图；

图10为上下滚道圆弧圆心偏移量增大后指针夹角变化示意图；

图11为上下滚道圆弧圆心偏移量减小后指针夹角变化示意图。

图中，1固定样板，1.1圆弧Ⅰ，2滑动样板，2.1圆弧Ⅱ，3.1滑针，3.2滑套，3.3压缩弹簧，4限位块，5齿条，6定轴轮系Ⅰ，7定轴轮系Ⅱ，8指针Ⅰ，9指针Ⅱ，10定位螺栓，11长圆孔，12滚道轴承，13上滚道，14下滚道，15钢球，A上接触点，A’下接触点，R上滚道圆弧半径，R’下滚道圆弧半径。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图所示，一种滚道形状与接触点检测装置，包括固定样板1和滑动样板2，所述固定样板1和滑动样板2通过弹性组件连接，所述固定样板1上设有圆弧Ⅰ1.1，所述滑动样板2上设有圆弧Ⅱ2.1，所述圆弧Ⅰ1.1和圆弧Ⅱ2.1的半径相同；

所述弹性组件包括滑针3.1、滑套3.2和压缩弹簧3.3，所述滑针3.1固定在所述滑动样板2背面，所述滑套3.2固定在所述固定样板1背面，所述滑套3.2为中空的圆柱形结构，所述滑针3.1在滑套3.2里滑动，所述压缩弹簧3.3位于滑套3.2与滑动样板2之间并套在滑针3.1上，所述限位块4固定在固定样板1上，所述限位块4使滑针3.1在压缩弹簧3.3的弹性范围内滑动，所述限位块4用于限定滑动样板的位置，所述滑套3.2与滑针3.1配合，对所述压缩弹簧3.3限位。

所述滑动样板2在压缩弹簧3.3的作用下滑动，所述圆弧Ⅰ1.1和圆弧Ⅱ2.1的圆心连线始终与压缩弹簧3.3的伸缩方向平行，所述滑动样板2上安装齿条5，所述齿条5的传动方向与所述压缩弹簧3.3的伸缩方向平行。

所述固定样板1上还设有定轴轮系Ⅰ6、定轴轮系Ⅱ7、指针Ⅰ8和指针Ⅱ9，所述定轴轮系Ⅰ6和定轴轮系Ⅱ7均与齿条5啮合，所述指针Ⅰ8和指针Ⅱ9同轴叠加设置于固定样板1的正面，所述指针Ⅰ8与定轴轮系Ⅰ6联动，所述所述指针Ⅱ9与定轴轮系Ⅱ7联动，所述指针Ⅰ8和指针Ⅱ9分别指向所述固定样板1和滑动样板2的圆弧边，用来指示钢球在滚道上的接触点。

所述定轴轮系Ⅰ6包括两个互相啮合的齿轮,所述定轴轮系Ⅱ7包括三个互相啮合的齿轮，所述定轴轮系Ⅰ6和定轴轮系Ⅱ7的末端输出齿轮叠放，所述定轴轮系Ⅰ6和定轴轮系Ⅱ7的末端输出齿轮旋转方向相反，所述定轴轮系Ⅰ6与所述定轴轮系Ⅱ7使用合适传动比的齿轮传动，使齿条5移动输出到指针Ⅰ8和指针Ⅱ9的角位移量相同。

上下滚道13和14圆弧的圆心偏移量与上接触点A和上接触点A’变化关系：

如图6～8所示，滚道轴承12的上滚道圆弧半径和下滚道圆弧半径R和R’相同，上滚道圆弧圆心在下，下滚道圆弧圆心在上，所述上下滚道圆弧半径大于钢球15的半径φ/2。

例如，标准滚道轴承12的上下滚道13和14圆弧圆心偏移量均为1.2mm(如图6)，上接触点A为钢球12与上滚道13的接触点，下接触点A’为钢球12与下滚道14的接触点，上接触点A和下接触点A’圆心角为90°，当上下滚道圆弧圆心偏移量增大到1.25mm(如图7)，上接触点A和下接触点A’圆心角变大为95°，当上下滚道13和14圆弧圆心偏移量减小到1.15mm(如图8)，上接触点A和下接触点A’圆心角减小为85°。

本发明的检测装置检测时的工作原理：

如图9～11所示，首先设定所述指针Ⅰ8与指针Ⅱ9的初始夹角为标准滚道接触点之间的圆心角，所述滑动样板2会根据实际加工出的滚道形状在压缩弹簧3.3的作用下滑动，所述滑动样板2滑动会带动指针Ⅰ8和指针Ⅱ9摆动，

如果所述滑动样板2向着固定样板移动，即上下滚道圆弧圆心偏移量变大，所述指针Ⅰ8与指针Ⅱ9的夹角相对于初始夹角会变大，表示接触点向外移动；

所述滑动样板2远离固定样板1移动，即上下滚道圆弧圆心偏移量变小，所述指针Ⅰ8与指针Ⅱ9的夹角相对于初始夹角会变小，表示接触点向里移动。

所述固定样板1和滑动样板2上设有定位螺栓10和长圆孔11，测量结束时，拧紧定位螺栓10，将滑动样板2固定，保存测量结果。

通过所述装置可实现由滑动样板2的位移量输出到所述指针Ⅰ8和指针Ⅱ9的夹角变化，根据所述指针Ⅰ8和指针Ⅱ9夹角实际变化角度就可检测出实际加工出的滚道圆弧圆心偏移量，所述指针Ⅰ8和指针Ⅱ9的指向反映出钢球与滚道的理论的接触点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。