轴承径向游隙检测装置及检测方法与流程

本发明涉及轴承质量检测，尤其涉及一种轴承径向游隙检测装置及检测方法。

背景技术：

1、滚动轴承的径向游隙是衡量轴承制造精度和工作性能的关键指标之一，直接影响轴承的运转精度、温升、噪音及使用寿命。径向游隙是指轴承无载荷时，固定内圈或外圈中的任意一个，另一个沿轴承径向能够移动的最大距离，也即内圈与外圈之间沟道中的钢珠与两侧沟道的间隙总和。

2、可见，为实现径向游隙的检测，难点在于如何确保内圈或外圈中一个位置固定并操作另一个相对移动，同时准确测量出移动量的最大值。现有检测装置或方法多是由人工配合工具实施，依赖操作人员的经验和操作，检测结果的可重复性较差，检测效率也偏低，可能损伤工件，难以适配批量轴承的自动化检测需求，尤其对于中大型轴承来说，操作难度更大，手动测量的精度也难以保证。另有一些自动化检测设备，虽然能够实现自动固定与检测，但驱动、传动、装夹等结构复杂，动作流程繁琐，检测成本较高，整体效率仍未得到显著提升。

技术实现思路

1、基于上述问题，本发明的目的在于提供一种轴承径向游隙检测装置及检测方法，以简单、自动、高效地完成轴承径向游隙的精准测量。

2、为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

3、一种轴承径向游隙检测装置，包括支撑立架、定位芯轴、胀紧机构、施压机构和位移测量机构，其中：

4、定位芯轴安装在支撑立架上，定位芯轴的轴向水平布置，定位芯轴的端部设置有用于套设待检测的轴承的定位段，定位段与轴承的内圈间隙配合；

5、胀紧机构包括活动块，活动块能够沿轴承的径向移动，以凸出或嵌入定位段的圆周表面，设定活动块的移动方向为a方向，活动块在凸出定位段的圆周表面时与定位段配合抵紧轴承的内圈孔壁，以将轴承的内圈固定在定位芯轴上；

6、施压机构包括于定位芯轴的两侧相对布置的第一施压件和第二施压件，第一施压件与第二施压件用于在a方向上先后对轴承的外圈表面施加压力，使得轴承的外圈相对于内圈偏移分别到达第一偏移位置和第二偏移位置；

7、位移测量机构用于测量轴承的外圈到达第一偏移位置与第二偏移位置时在a方向上的位移差值，以得到轴承的径向游隙。

8、作为一种可选方案，施压机构还包括第一滑块、第二滑块、凸轮和电机，支撑立架上且位于定位芯轴的一侧设置有沿a方向布置的直线导轨，第一滑块和第二滑块分别滑动设置在直线导轨上，第一施压件安装在第一滑块上，第二施压件安装在第二滑块上，凸轮位于第一滑块与第二滑块之间，第一滑块与第二滑块之间设置有第一拉簧，使得第一滑块与第二滑块分别保持抵靠凸轮，电机安装在支撑立架上，凸轮安装在电机的输出轴上，电机用于驱动凸轮旋转，使得第一滑块和第二滑块分别靠近或远离凸轮的中心移动，进而驱动第一施压件和第二施压件分别顶压或远离轴承的外圈。

9、作为一种可选方案，凸轮包括圆盘部及凸出于圆盘部的圆周表面的第一凸起部、第二凸起部和第三凸起部；

10、当凸轮处于第一位置时，第一滑块抵靠圆盘部，第一凸起部顶开第二滑块，使得第一施压件顶压轴承的外圈且第二施压件远离轴承的外圈；

11、当凸轮处于第二位置时，第二滑块抵靠圆盘部，第一凸起部顶开第一滑块，使得第二施压件顶压轴承的外圈且第一施压件远离轴承的外圈；

12、当凸轮处于第三位置时，第二凸起部顶开第一滑块，第三凸起部顶开第二滑块，使得第一施压件与第二施压件均与轴承的外圈分离。

13、作为一种可选方案，第二凸起部和第三凸起部分布于第一凸起部的两侧，且第一凸起部与第二凸起部对应的圆心角、第一凸起部与第三凸起部对应的圆心角均为90°。

14、作为一种可选方案，活动块位于定位段的圆周表面的顶部，a方向为竖直方向，定位段上设置有用于容纳活动块的嵌槽，胀紧机构还包括升降块和第一气缸，升降块位于活动块的上方并与活动块固连，支撑立架上且位于升降块的一侧设置有安装座，安装座与升降块之间通过弹片连接，第一气缸位于升降块的正上方，第一气缸用于向下推动升降块，以驱动活动块嵌入定位段，弹片用于在第一气缸缩回时带动升降块和活动块向上复位，使活动块凸出定位段。

15、作为一种可选方案，支撑立架上且位于升降块的上方设置有固定块，升降块与固定块之间设置有第二拉簧，第二拉簧用于帮助升降块向上复位。

16、作为一种可选方案，定位芯轴上设置有用于限制轴承的轴向位移的轴肩，轴肩位于定位段的末端，活动块呈l型，活动块的竖直段与升降块固定，活动块的水平段沿定位芯轴的轴向从轴肩延伸至定位段，活动块的水平段上且朝向轴承的内圈的表面设置有顶紧球，顶紧球的一部分球面凸出活动块，顶紧球的球心位于a方向上。

17、作为一种可选方案，位移测量机构包括安装在升降块上的位移尺，位移尺的探针与轴承的外圈表面抵靠并与顶紧球相对布置。

18、作为一种可选方案，支撑立架上且位于升降块的一侧设置有移动座，移动座由第二气缸驱动升降移动，移动座上设置有拨杆，拨杆用于拨动位移尺的探针远离轴承的外圈表面，以在轴承上下料时进行避让。

19、另一方面，本发明采用以下技术方案：

20、一种轴承径向游隙检测方法，基于上述的轴承径向游隙检测装置，轴承径向游隙检测方法包括以下步骤：

21、s1，将待检测的轴承套设在定位芯轴的定位段上；

22、s2，控制胀紧机构的活动块动作，使活动块与定位段配合在a方向上胀紧固定轴承的内圈；

23、s3，控制施压机构的第一施压件动作，将轴承的外圈沿a方向的正向推动至第一偏移位置，位移测量机构测得此时轴承的外圈的位置数值x1；

24、s4，第一施压件复位，控制施压机构的第二施压件动作，将轴承的外圈沿a方向的反向推动至第二偏移位置，位移测量机构测得此时轴承的外圈的位置数值x2；

25、s5，计算两个位置数值的差值δx=|x2-x1|，该差值即为轴承的径向游隙；

26、s6，第二施压件复位，胀紧机构松开轴承的内圈，取下检测完成的轴承。

27、本发明的有益效果：

28、该轴承径向游隙检测装置及检测方法通过活动块沿a方向的移动即可快速胀紧固定轴承的内圈，随后通过第一施压件和第二施压件先后推动轴承的外圈至两个偏移位置，即可通过位移测量机构的数值计算得到径向游隙，整体结构简单，动作流程简洁清晰，能够实现自动化检测，无需人工干预操作，检测结果重复性好、精度高，检测效率高，成本低，能够适配批量轴承的自动化检测需求。

1.轴承径向游隙检测装置，其特征在于，包括支撑立架(1)、定位芯轴(2)、胀紧机构(3)、施压机构(4)和位移测量机构(5)，其中：

2.根据权利要求1所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述施压机构(4)还包括第一滑块(43)、第二滑块(44)、凸轮(45)和电机(46)，所述支撑立架(1)上且位于所述定位芯轴(2)的一侧设置有沿所述a方向布置的直线导轨(47)，所述第一滑块(43)和所述第二滑块(44)分别滑动设置在所述直线导轨(47)上，所述第一施压件(41)安装在所述第一滑块(43)上，所述第二施压件(42)安装在所述第二滑块(44)上，所述凸轮(45)位于所述第一滑块(43)与所述第二滑块(44)之间，所述第一滑块(43)与所述第二滑块(44)之间设置有第一拉簧(48)，使得所述第一滑块(43)与所述第二滑块(44)分别保持抵靠所述凸轮(45)，所述电机(46)安装在所述支撑立架(1)上，所述凸轮(45)安装在所述电机(46)的输出轴上，所述电机(46)用于驱动所述凸轮(45)旋转，使得所述第一滑块(43)和所述第二滑块(44)分别靠近或远离所述凸轮(45)的中心移动，进而驱动所述第一施压件(41)和所述第二施压件(42)分别顶压或远离所述轴承的外圈。

3.根据权利要求2所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述凸轮(45)包括圆盘部(451)及凸出于所述圆盘部(451)的圆周表面的第一凸起部(452)、第二凸起部(453)和第三凸起部(454)；

4.根据权利要求3所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述第二凸起部(453)和第三凸起部(454)分布于所述第一凸起部(452)的两侧，且所述第一凸起部(452)与所述第二凸起部(453)对应的圆心角、所述第一凸起部(452)与所述第三凸起部(454)对应的圆心角均为90°。

5.根据权利要求1所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述活动块(31)位于所述定位段(21)的圆周表面的顶部，所述a方向为竖直方向，所述定位段(21)上设置有用于容纳所述活动块(31)的嵌槽(23)，所述胀紧机构(3)还包括升降块(32)和第一气缸(33)，所述升降块(32)位于所述活动块(31)的上方并与所述活动块(31)固连，所述支撑立架(1)上且位于所述升降块(32)的一侧设置有安装座(34)，所述安装座(34)与所述升降块(32)之间通过弹片(35)连接，所述第一气缸(33)位于所述升降块(32)的正上方，所述第一气缸(33)用于向下推动所述升降块(32)，以驱动所述活动块(31)嵌入所述定位段(21)，所述弹片(35)用于在所述第一气缸(33)缩回时带动所述升降块(32)和所述活动块(31)向上复位，使所述活动块(31)凸出所述定位段(21)。

6.根据权利要求5所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述支撑立架(1)上且位于所述升降块(32)的上方设置有固定块(36)，所述升降块(32)与所述固定块(36)之间设置有第二拉簧(37)，所述第二拉簧(37)用于帮助所述升降块(32)向上复位。

7.根据权利要求5所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述定位芯轴(2)上设置有用于限制所述轴承的轴向位移的轴肩(22)，所述轴肩(22)位于所述定位段(21)的末端，所述活动块(31)呈l型，所述活动块(31)的竖直段与所述升降块(32)固定，所述活动块(31)的水平段沿所述定位芯轴(2)的轴向从所述轴肩(22)延伸至所述定位段(21)，所述活动块(31)的水平段上且朝向所述轴承的内圈的表面设置有顶紧球(38)，所述顶紧球(38)的一部分球面凸出所述活动块(31)，所述顶紧球(38)的球心位于所述a方向上。

8.根据权利要求7所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述位移测量机构(5)包括安装在所述升降块(32)上的位移尺(51)，所述位移尺(51)的探针与所述轴承的外圈表面抵靠并与所述顶紧球(38)相对布置。

9.根据权利要求8所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述支撑立架(1)上且位于所述升降块(32)的一侧设置有移动座(52)，所述移动座(52)由第二气缸(53)驱动升降移动，所述移动座(52)上设置有拨杆(54)，所述拨杆(54)用于拨动所述位移尺(51)的探针远离所述轴承的外圈表面，以在所述轴承上下料时进行避让。

10.轴承径向游隙检测方法，基于权利要求1-9任一项所述的轴承径向游隙检测装置，其特征在于，所述轴承径向游隙检测方法包括以下步骤：