专利名称：轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法
技术领域：
本发明属于轴承测量技术领域涉，尤其涉及到一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法。
背景技术：
对于较大规格尺寸的轴承，其内圈内径公称尺寸偏差的测量通常采用管尺或是内径千分尺，轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量精度和准确性直接关系到成品轴承的各项性能指标，也关系到与轴承内圈相配零件的配合公差。管尺测量即用一根空心的不锈钢管，一端连接一个类似半个钢球的球头，另一端固定一个百分表，将管尺先在标准测量仪上调整好尺寸后，再把管尺水平放置在轴承内圈进行测量。上述使用管尺或是内径千分尺测量轴承内圈内径的做法虽然直观，操作简单，但是空心钢管的挠度不可避免会影响到测量的准确性，并且在测量时需要两个人配合完成， 劳动量较大，工作效率较低。轴承内圈内径的公称尺寸用2r来表示，其中r是轴承内圈的半径。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，该测量方法能够提高轴承内圈内径公称尺寸的测量准确性和精确度，而且能够提高测量的工作效率，测量方法所使用的测量装置具有结构简单，易调整之特点。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，该测量方法中的被测轴承内圈内径的公称尺寸设定为2r，r是被测轴承内圈的半径；所述测量方法包含测量装置、基准校对和测量过程三部分内容，该三部分内容分述如下
①测量装置根据“三点确定一段圆弧”原理设计而成，测量装置包含有第一定位球、定位套、压簧、盖板、测量仪表、测杆、平衡架、第二定位球、限位套和径向移动定位球，平衡架的对称中心设有通孔，平衡架的两端距所述通孔中心具有等距C/2的内螺纹孔，平衡架两端的两个所述内螺纹孔之间距为C，所述内螺纹孔通过阶梯状螺栓或联接第一定位球或联接第二定位球，第一定位球的直径等于第二定位球的直径，当第一定位球和第二定位球通过所述阶梯状螺栓和调整套被固定在平衡架两端的所述内螺纹孔时，第一定位球和第二定位球的两个最底端点之间的连线要与平衡架保持相互平行，而套在每个所述阶梯状螺栓中间的调整套结构尺寸相等从而能够保证所述相互平行；在平衡架所述通孔内穿接有测杆， 测杆的下端通过限位套联接有能随测杆上下移动的径向移动定位球，测杆的上端在配置压簧后通过定位套和盖板被固定在平衡架上，测量仪表被旋接在盖板的中心孔内，测量仪表的测头与测杆上端接触，径向移动定位球的直径等于第一定位球的直径或是第二定位球的直径，径向移动定位球最底端点与第一定位球和第二定位球的两个最底端点形成了同在一段圆弧的三点，且径向移动定位球最底端点与第一定位球和第二定位球的两个最底端点之间的连线形成了高度差h。②在使用本发明测量装置之前，要根据被测轴承内圈的内径2r来对测量装置进行基准校对，基准校对以h=r-l/2 (4r2-C2)1/2为准，第一标准块和第三标准块的高度值绝对相等，则第二标准块高度=第一标准块高度_h ；将第一标准块、第二标准块、第三标准块按序摆放在工作平台上，其中第一标准块和第三标准块的中心间距要满足所述C，第二标准块置于第一标准块和第三标准块的中间，将装配好的测量装置中的第一定位球放在第一标准块或是第三标准块上、第二定位球放在第三标准块或是第一标准块上、径向移动定位球放在第二标准块上，此时测杆随径向移动定位球的下垂而向下移动，在测量仪表测头与测杆上端接触后记录测量仪表的基准读出值，该基准读出值标记为原始值。③将基准校对后的测量装置置于被测轴承内圈的内径端面，两个相对固定的第一定位球和第二定位球与被测轴承内圈接触的两点之间距等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦长，径向移动定位球与被测轴承内圈接触点的水平线与所述两点之间距的连线所形成的高度差h等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦高，此时记录测量仪表的测量读出值，该测量读出值标记为测量值，测量值与原始值的绝对值之差即为轴承内圈内径公称尺寸的偏差，至此完成测量过程。所述测量仪表或是百分表或是千分表，若为百分表时其测量方法的测量精度是 0. 01mm，若为千分表时其测量方法的测量精度是0. 001mm。由于采用如上所述技术方案，本发明具有如下积极效果
1、本发明的测量装置具有结构简单、轻便，操作人员可以方便、快捷的进行测量。2、测杆由于压簧的限位作用可以和测量仪表的测头保持良好的接触，减小测量装置的测量误差。3、第一定位球和第二定位球以及径向移动定位球除采用钢制品外还可以采用氮化硅材料制成，以降低测量装置的整体重量，氮化硅优越的耐磨性能可大大提高测量装置的使用寿命。4、测量装置中的定位套、盖板、测杆、平衡架和限位套可采用铝合金材料制成，铝合金不但重量轻、韧性好，而且刚性和机械性能均能够满足测量装置的使用要求，能进一步降低测量装置的整体重量。5、平衡架能够随意加长以调节第一定位球和第二定位球之间距，可以测量更大尺寸的轴承内径公称尺寸偏差。6、若将测量装置所用的百分表换成千分表，可以使测量装置的测量精度从0.01mm 提高到0. 001mm。
图1是本发明的测量装置结构示意图； 图2是本发明的基准校对示意图。上述图中1-第一定位球；2-定位套；3-压簧；4-盖板；5-测量仪表；6_测杆； 7-平衡架；8—第二定位球；9一限位套；10—径向移动定位球；11-第一标准块；12-第二标准块；13-第三标准块。
具体实施例方式本发明是一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，被测轴承内圈内径的公称尺寸设定为2r，r是被测轴承内圈的半径。本发明的测量方法包含测量装置、基准校对和测量过程三部分内容，该三部分内容分述如下
结合图1，测量装置根据“三点确定一段圆弧”原理设计而成，测量装置包含有第一定位球1、定位套2、压簧3、盖板4、测量仪表5、测杆6、平衡架7、第二定位球8、限位套9和径向移动定位球10，平衡架7的对称中心设有通孔，平衡架7的两端距所述通孔中心具有等距 C/2的内螺纹孔，平衡架7两端的两个所述内螺纹孔之间距为C，所述内螺纹孔通过阶梯状螺栓或联接第一定位球1或联接第二定位球8，第一定位球1的直径等于第二定位球8的直径，当第一定位球1和第二定位球8通过所述阶梯状螺栓和调整套被固定在平衡架7两端的所述内螺纹孔时，第一定位球1和第二定位球8的两个最底端点之间的连线要与平衡架7保持相互平行，而套在每个所述阶梯状螺栓中间的调整套结构尺寸相等从而能够保证所述相互平行。上述第一定位球1和第二定位球8以及径向移动定位球10除采用钢制品外还可以采用氮化硅材料制成，以降低测量装置的整体重量，氮化硅优越的耐磨性能可大大提高测量装置的使用寿命。上述平衡架7能够随意加长，平衡架7两端的两个所述内螺纹孔之间距可以随被测轴承内圈内径大小而调整，调整后的间距既要保证为C还要保证每一所述内螺纹孔距所述通孔的中心距为C/2，这样被固定的第一定位球和第二定位球之间距也可以得到相应调整，可以测量更大尺寸的轴承内径公称尺寸偏差。在平衡架7所述通孔内穿接有测杆6，测杆6的下端通过限位套9联接有能随测杆 6上下移动的径向移动定位球10，测杆6的上端在配置压簧3后通过定位套2和盖板4被固定在平衡架7上，测量仪表5被旋接在盖板4的中心孔内，测量仪表5的测头与测杆6上端接触。上述测杆6可以将被测数值传递到测量仪表5上，测杆6的长度同样可以调整，以保证测量过程中压簧3始终处于被压紧。测杆6由于压簧3的限位作用可以和测量仪表5 的测头保持良好的接触，减小测量装置的测量误差。上述定位套2固定在平衡架7上，定位套2的内径与测杆2直径相匹配，使测杆2 的上下运动更精确。上述压簧3在测量过程中始终处于压紧状态，以保证径向移动定位球10紧贴被测轴承内圈的内径端面。上述盖板4用于将测量仪表5联接到定位套2内，并使压簧3处于压紧状态。上述所述调整套的结构与限位套9的结构相似。上述测量装置中的定位套2、盖板4、测杆6、平衡架7和限位套9可采用铝合金材料制成，铝合金不但重量轻、韧性好，而且刚性和机械性能均能够满足测量装置的使用要求，能进一步降低测量装置的整体重量。通过上述分析可以看出测量装置具有结构简单、轻便，操作人员可以方便、快捷的进行测量。径向移动定位球10的直径等于第一定位球1的直径或是第二定位球8的直径，径向移动定位球10最底端点与第一定位球1和第二定位球8的两个最底端点形成了同在一段圆弧的三点，且径向移动定位球10最底端点与第一定位球1和第二定位球8的两个最底端点之间的连线形成了高度差h。结合图2，在使用本发明测量装置之前，要根据被测轴承内圈的内径2r来对测量装置进行基准校对，基准校对以h=r-l/2 Gr2-C2)1/2为准，第一标准块11和第三标准块13 的高度值绝对相等，则第二标准块高度=第一标准块高度_h。将第一标准块11、第二标准块12、第三标准块13按序摆放在工作平台上，其中第一标准块11和第三标准块13的中心间距要满足所述C，第二标准块12置于第一标准块11 和第三标准块13的中间，将装配好的测量装置中的第一定位球1放在第一标准块11或是第三标准块13上、第二定位球8放在第三标准块13或是第一标准块11上、径向移动定位球10放在第二标准块12上，此时测杆6随径向移动定位球10的下垂而向下移动，在测量仪表5测头与测杆6上端接触后记录测量仪表5的基准读出值，该基准读出值标记为原始值。结合图1-2，将基准校对后的测量装置置于被测轴承内圈的内径端面，两个相对固定的第一定位球1和第二定位球8与被测轴承内圈接触的两点之间距等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦长，径向移动定位球10与被测轴承内圈接触点的水平线与所述两点之间距的连线所形成的高度差h等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦高，此时记录测量仪表 5的测量读出值，该测量读出值标记为测量值，测量值与原始值的绝对值之差即为轴承内圈内径公称尺寸的偏差，至此完成测量过程。上述测量仪表5或是百分表或是千分表，若为百分表时其测量方法的测量精度是 0. 01mm，若为千分表时其测量方法的测量精度是0. 001mm。从径向移动定位球10最底端点到测量仪表5上端所产生的高度决定被测轴承内圈所能测的最小内径尺寸，也就是说径向移动定位球10最底端点到测量仪表5上端所产生的高度不能大于被测轴承内圈的内径，否则会发生干涉现象，导致本发明的测量方法不准确，这也决定了本发明测量装置所能测量的被测轴承内圈内径的最小值。测量装置做的越精致或是说径向移动定位球10最底端点到测量仪表5上端所产生的高度越�。虿饬孔爸玫氖褂梅段Ь驮酱�。本发明测量方法虽然针对的是轴承内圈的内径公称尺寸的偏差测量，但本发明同样适用其它圆环体内径的偏差测量。
权利要求
1.一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，该测量方法中的被测轴承内圈内径的公称尺寸设定为2r，r是被测轴承内圈的半径；其特征是所述测量方法包含测量装置、基准校对和测量过程三部分内容，该三部分内容分述如下①测量装置根据“三点确定一段圆弧”原理设计而成，测量装置包含有第一定位球(1)、 定位套(2)、压簧(3)、盖板(4)、测量仪表(5)、测杆(6)、平衡架(7)、第二定位球(8)、限位套(9)和径向移动定位球(10)，平衡架(7)的对称中心设有通孔，平衡架(7)的两端距所述通孔中心具有等距C/2的内螺纹孔，平衡架(7)两端的两个所述内螺纹孔之间距为C，所述内螺纹孔通过阶梯状螺栓或联接第一定位球(1)或联接第二定位球(8)，第一定位球(1)的直径等于第二定位球(8)的直径，当第一定位球(1)和第二定位球(8)通过所述阶梯状螺栓和调整套被固定在平衡架两端的所述内螺纹孔时，第一定位球(1)和第二定位球(8)的两个最底端点之间的连线要与平衡架(7)保持相互平行，而套在每个所述阶梯状螺栓中间的调整套结构尺寸相等从而能够保证所述相互平行；在平衡架(7)所述通孔内穿接有测杆 (6)，测杆(6)的下端通过限位套(9)联接有能随测杆上下移动的径向移动定位球(10)，测杆(6)的上端在配置压簧(3)后通过定位套(2)和盖板⑷被固定在平衡架(7)上，测量仪表( 被旋接在盖板(4)的中心孔内，测量仪表( 的测头与测杆(6)上端接触，径向移动定位球的直径等于第一定位球的直径或是第二定位球的直径，径向移动定位球(10)最底端点与第一定位球(1)和第二定位球(8)的两个最底端点形成了同在一段圆弧的三点， 且径向移动定位球(10)最底端点与第一定位球(1)和第二定位球(8)的两个最底端点之间的连线形成了高度差h;②在使用本发明测量装置之前，要根据被测轴承内圈的内径2r来对测量装置进行基准校对，基准校对以h=r-l/2 Gr2-C2) V2为准，第一标准块(11)和第三标准块(1 的高度值绝对相等，则第二标准块(1 高度=第一标准块高度_h;将第一标准块(11)、第二标准块 (12)、第三标准块(1 按序摆放在工作平台上，其中第一标准块(11)和第三标准块(13) 的中心间距要满足所述C，第二标准块(1 置于第一标准块(11)和第三标准块(1 的中间，将装配好的测量装置中的第一定位球(1)放在第一标准块(11)或是第三标准块(13) 上、第二定位球(8)放在第三标准块(1 或是第一标准块(11)上、径向移动定位球(10) 放在第二标准块(1 上，此时测杆(6)随径向移动定位球(10)的下垂而向下移动，在测量仪表(5)测头与测杆(6)上端接触后记录测量仪表(5)的基准读出值，该基准读出值标记为原始值；③将基准校对后的测量装置置于被测轴承内圈的内径端面，两个相对固定的第一定位球(1)和第二定位球(8)与被测轴承内圈接触的两点之间距等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦长，径向移动定位球(10)与被测轴承内圈接触点的水平线与所述两点之间距的连线所形成的高度差h等于是内径为2r的被测轴承内圈的弦高，此时记录测量仪表的测量读出值，该测量读出值标记为测量值，测量值与原始值的绝对值之差即为轴承内圈内径公称尺寸的偏差，至此完成测量过程。
2.如权利要求1所述轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，其特征是所述测量仪表( 或是百分表或是千分表，若为百分表时其测量方法的测量精度是0.01mm，若为千分表时其测量方法的测量精度是0. 001mm。
全文摘要
一种轴承内圈内径公称尺寸偏差的测量方法，其测量装置由第一定位球(1)、定位套(2)、压簧(3)、盖板(4)、测量仪表(5)、测杆(6)、平衡架(7)、第二定位球(8)、限位套(9)和径向移动定位球(10)构成。基准校对以h=r-1/2(4r2-C2)1/2为准，设置有第一标准块(11)、第二标准块(12)、第三标准块(13)并得到原始值。第一定位球和第二定位球与轴承内圈接触的两点之间距等于是内径为2r的轴承内圈弦长，径向移动定位球与轴承内圈接触点的水平线与所述两点之间距的连线所形成的高度差h等于是内径为2r的轴承内圈的弦高，从得到的测量值与原始值的绝对值之差即为轴承内圈内径公称尺寸的偏差。
文档编号G01B5/12GK102278932SQ20111017594
公开日2011年12月14日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者张俊江, 李媛媛, 苏兆力, 马勇, 高聪颖 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司
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