双列球轴承外圈沟位置和两沟间距离及平行度综合测量仪

　　一、前言

　　纺杯轴承是我公司近年来开发研制的新产品。该轴承为双列球轴承,外圈和内圈为平行的双沟道(见图1),轴承在制造过程中要求检查沟道I对基准端面的位置h和两沟间距离L及平行度,均控制在0.002mm以内。目前由于国内还没有检查该项目的检测仪器,最初只能用样板做一下定性检查,根本无法满足h和L尺寸的检测要求。故开发研制了双列球轴承外圈沟位置和两沟间距离及平行度综合测量仪,满足了该轴承以上检测项目的要求,经使用验证效果良好。

　　二、基本结构与工作原理

　　本仪器为采用比较测量法的机械式仪器,其工作原理如图2所示。两组平行弹簧片1、2以平行等距的形式竖立固定在底座3上,上端分别铰接支撑着左浮板4和右浮板5,仪表I卡座6a固定在底座上,仪表II卡座6b固定在左浮板下方,左、右测臂回旋轴座7、8分别固定在左、右浮板上方,杆式测臂9嵌入管式测臂10中,它们均以悬臂形式分别与铰接在左、右回旋轴座上的回转轴连为一个整体。杆、管测臂可实现同步抬起和下落动作,便于放、取被测轴承外圈。测量时,根据被测轴承外圈两沟道位置尺寸,先调整好杆测臂上的右测头和管测臂上的左测头的距离,下压杠杆抬架11,杆、管测臂同时被抬起,将被测轴承外圈放置在已调整好的V型定位块12上,并使被测轴承外圈基准端面靠在定位挡板13上,下落杠杆抬架,杆、管测臂上的右测头和左测头在自身重力和拉力弹簧14的作用下,分别压在被测

　　轴承外圈内的两个沟道上,靠平行弹簧片组上的浮板的自由浮动自行找正沟道中心而处于待测量状态。将被测轴承外圈沿着V型定位块的V型导面原地旋转一周,此时,仪表I显示的测值即是杆臂右测头所在沟道II中心对基准端面的位置变化量,而仪表II显示的测值为管臂左测头所在的沟道II中心对沟道I中心间距离的变化量及平行度。另外,通过调整左、右浮板上的锥形限位固定螺栓15a、15b,可起到控制双平行弹簧片组左右自由平移的极限范围。

　　三、主要机构设计

　　1.平行等距弹簧片组

　　该弹簧片组的设计运用了机械原理中平行四杆机构原理,即在平行等距弹簧片组上端铰接支承的浮板以及与浮板连结的各零部件的运行轨迹是相同的。因而杆臂右测头和管臂左测头在被测轴承外圈各自沟道中的位移变化量是分别通过左、右浮板下方可以微调的仪表砧座架16、17传递给仪表I、仪表II反映出来的。

　　2.差动式平行弹簧片组

　　参见图2,仪表I卡在底座上,仪表II测头打在与左浮板下方连为一体可微调的砧座架16上,仪表II显示的测值即是沟道I中心对基准端面的位置变化量。由于仪表II卡在与左浮板下方连为一体的卡座内,测头打在与右浮板下方连为一体的微调砧座架17上,因此,消除了杆臂右测头在沟道I中对轴承外圈基准端面的位置变化量对管臂左测头在沟道II中的测量状态产生的影响。确切地说,仪表II反映出的测值是管臂左测头在沟道II中与杆臂右测头在沟道I中尺寸变化量的代数和,即轴承外圈沟道II中心(圆)对沟道Ñ中心间距离的差动变化量(平行度)。