專利名稱：薄壁軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種軸承內(nèi)徑測量裝置，主要涉及一種中小型薄壁軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀。
背景技術(shù)：
目前的中小型軸承套圈壁厚最薄處只有0.275mm，薄壁軸承套圈尺寸及形位公差采用傳統(tǒng)的機(jī)械測量儀器測量時(shí)極易產(chǎn)生變形，無法進(jìn)行有效測量；并且由于測量力(通常為120～200g)的影響，被測表面易產(chǎn)生測痕，影響被測工件表面質(zhì)量，此問題在軸承加工、乃至機(jī)械行業(yè)為一大難題。特別是在軍工軸承套圈的生產(chǎn)過程中影響尤為突出，其對柔性軸承套圈有特殊技術(shù)要求控制成品零件的內(nèi)徑和外徑的平均值。對此，目前尚無有效測量方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種薄壁軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其能有效、精確、方便的對薄壁軸承零件進(jìn)行測量，被測零件的表面不劃傷，幾何形狀不變形。
本發(fā)明的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器、電子顯示器以及氣動(dòng)測頭，氣動(dòng)測頭采用圓柱形結(jié)構(gòu)，放置在一測量裝置上，在測頭周向均布有八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)噴嘴，其是將壓縮空氣通過噴嘴噴向套在其外部的軸承套圈內(nèi)徑，氣動(dòng)測頭根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器顯示測量值。
所述測量裝置主要包括底座、上旋轉(zhuǎn)盤、下旋轉(zhuǎn)盤，下旋轉(zhuǎn)盤套在測頭下部的凸臺上，上旋轉(zhuǎn)盤放置在下旋轉(zhuǎn)盤的上部，氣動(dòng)測頭位于上、下旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)，測量噴嘴的出口位于測頭的外徑表面，測頭內(nèi)設(shè)置有氣道，噴嘴與氣道連通，氣道的下端與和底座上的氣管接頭連接，測頭連接氣電轉(zhuǎn)換器。
在下旋轉(zhuǎn)盤上設(shè)置一擋圈，擋圈上部套在上旋轉(zhuǎn)盤外部，并和上旋轉(zhuǎn)盤相對固定。
本發(fā)明是根據(jù)流體靜力學(xué)流體動(dòng)力學(xué)原理，靠壓縮空氣作介質(zhì)，利用壓縮空氣氣流縫隙大小的變化進(jìn)行對比測量。測量時(shí)采用多噴嘴、小氣孔的氣動(dòng)測頭技術(shù)方案，噴嘴的選擇如下
(1)選擇氣動(dòng)測量噴嘴兩個(gè)為對向噴嘴時(shí)，其測量力為f＝c×m×Pi其中c為間隙系數(shù) 當(dāng)S(測量間隙)＝0.02mm時(shí)，取c＝0.6m為測量影響面積 m＝πr2r為噴嘴孔半徑Pi為噴嘴孔輸出壓力 Pi＝3Kgf/cm2當(dāng)噴嘴r＝1mm＝0.1cm時(shí)，f＝0.6×π×0.12×3＝0.056Kg f＝56gf，如此大的測量力會(huì)使工件產(chǎn)生彈性變形，以致無法測量，故在對薄壁軸承的氣動(dòng)測量時(shí)，利用兩個(gè)測量噴嘴對軸承內(nèi)徑的測量無法滿足測量要求。
(2)考慮到氣動(dòng)噴嘴特性Q＝S×2πr Q為從噴嘴擋板的間隙中流出的空氣側(cè)流量S為測量間隙若將噴嘴設(shè)置為四對(即周向八個(gè)，噴嘴孔半徑為r0)時(shí)，欲使其變換倍率dQ/dS與對向噴嘴等效，則2πr＝2π×4r0r0為小噴嘴孔半徑因此，r0＝r/4＝0.25mm考慮到噴嘴不易堵塞，r0取0.3～0.4mm即0.03～0.04cm。此時(shí)噴嘴測量力f＝c×m×Pi＝0.6×π×0.032×3≈0.005(Kgf)＝5(g)試驗(yàn)證明沿氣動(dòng)測頭圓周方向四對噴嘴均勻作用下，測量變形引起的測量誤差不大于0.0002mm，即在測頭與工件間形成了一個(gè)氣墊，使工件保持了原狀，測出的內(nèi)徑為實(shí)際情況下的平均值。以上也可證明當(dāng)在氣動(dòng)測頭上設(shè)置有8個(gè)以上的偶數(shù)噴嘴時(shí)，同樣可滿足測量要求。
由以上可知本發(fā)明主要解決解決了中小型薄壁(特別是柔性軸承)軸承成品套圈內(nèi)徑尺寸測量問題，其具有以下特點(diǎn)測頭采用8個(gè)以上的噴嘴均勻分布，測力小(＜20g)，被測工件不變形，測值準(zhǔn)確。由于測頭與被測表面不直接接觸，避免了被測表面產(chǎn)生測痕。由于采用非接觸測量，測頭不磨損，使用期限長。氣動(dòng)測量儀放大倍數(shù)高，人為誤差小，測量精度高。測頭與氣電轉(zhuǎn)換器、電子顯微器之間可采用軟管連接，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量操作。上、下旋轉(zhuǎn)盤相對轉(zhuǎn)動(dòng)能對噴嘴與被測工件相對位置進(jìn)行微調(diào)，即可調(diào)整被測套圈的軸向位置。儀器整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
圖2為本發(fā)明用于測量套圈內(nèi)徑的測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、被測套圈，2、氣動(dòng)測頭，3、擋圈，4、上旋轉(zhuǎn)盤，5、下旋轉(zhuǎn)盤，6、底座，7、外管接頭，8、測量噴嘴(8個(gè))，9、氣道，10、內(nèi)管接頭，11、氣電轉(zhuǎn)換器，12、電子顯示器，13、放大器，14、驅(qū)動(dòng)電路。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖，說明本發(fā)明的具體實(shí)施例。
如圖1所示，其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器(現(xiàn)有)11、電子顯示器12(現(xiàn)有)以及氣動(dòng)測頭，氣動(dòng)測頭采用圓柱形結(jié)構(gòu)，放置在一測量裝置上，在測頭內(nèi)周向均布有八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)噴嘴8(本實(shí)施例采用八個(gè))，其是將壓縮空氣通過噴嘴噴向套在其外部的軸承套圈1內(nèi)徑，氣動(dòng)測頭2根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器11進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過放大器13以及驅(qū)動(dòng)電路14使電子顯示器顯示測量值。
如圖2所示的測量裝置包主要包括底座6、上旋轉(zhuǎn)盤4、下旋轉(zhuǎn)盤5，下旋轉(zhuǎn)盤5放置在測頭2底部的凸臺上，上旋轉(zhuǎn)盤4放置下旋轉(zhuǎn)盤5上。上旋轉(zhuǎn)盤4與擋圈3連接，擋圈3下部套在下旋轉(zhuǎn)盤5外部。測頭2上部為圓柱形，位于上下轉(zhuǎn)盤內(nèi)，底部為一凸臺，固定在底座6上。測量噴嘴8有八個(gè)，均布在測頭2周向一周，測量噴嘴8的出口位于測頭外徑表面，測頭2內(nèi)設(shè)置氣道，氣道分別與測量噴嘴8連通，氣道的下端和測頭2底部設(shè)置的氣管接頭10連接。氣動(dòng)測頭2根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L度值，通過氣電轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯微器顯示測量值。
使用時(shí)，按以下步驟進(jìn)行測量測量前將標(biāo)準(zhǔn)件沿氣動(dòng)測頭2自然下放，標(biāo)準(zhǔn)件基準(zhǔn)端面與測頭定位面良好接觸；旋轉(zhuǎn)下旋轉(zhuǎn)盤5，使上旋轉(zhuǎn)盤4與下旋轉(zhuǎn)盤5相對轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)整被測套圈的軸向位置，使被測處(避開倒角)對準(zhǔn)測量噴嘴8；調(diào)整電子顯微儀使其顯示數(shù)值到零位，準(zhǔn)備工作即可。
測量時(shí)，將被測套圈1沿氣動(dòng)測頭2自然下放，使被測零件基準(zhǔn)端面與測頭定位面良好接觸，此時(shí)，電子柱測微儀上顯示的數(shù)值即為被測套圈與標(biāo)準(zhǔn)件的差值，從而可得出被測套圈內(nèi)徑的實(shí)際尺寸。
權(quán)利要求
1.一種軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，包括氣電轉(zhuǎn)換器(11)、電子顯示器(12)以及氣動(dòng)測頭(2)其特征在于氣動(dòng)測頭(2)采用圓柱形結(jié)構(gòu)，放置在一測量裝置上，其是將壓縮空氣通過氣動(dòng)測頭(2)上的測量噴嘴(8)噴向套在其外部的軸承套圈(1)內(nèi)徑，氣動(dòng)測頭(2)根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器(11)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器(12)顯示測量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其特征在于所述測量裝置主要包括底座(6)、上旋轉(zhuǎn)盤(4)、下旋轉(zhuǎn)盤(5)，下旋轉(zhuǎn)盤(5)放置在測頭(2)下部的凸臺上，上旋轉(zhuǎn)盤(4)放置下旋轉(zhuǎn)盤(5)的上部，氣動(dòng)測頭(2)上部位于上、下旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)，下部和底座(6)固定，測量噴嘴(8)的出口位于測頭的外徑表面，測頭內(nèi)設(shè)置有氣道(9)，噴嘴與氣道(9)連通，氣道的下端與和測頭(2)底部的氣管接頭(10)連接，測頭連接氣電轉(zhuǎn)換器(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其特征在于在上旋轉(zhuǎn)盤外圍設(shè)置連接一擋圈(3)，擋圈(3)下部套在下旋轉(zhuǎn)盤(5)外部，
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其特征在于氣動(dòng)測頭(2)上的測量噴嘴(8)為八個(gè)或八個(gè)以上的偶數(shù)個(gè)，均布在測頭周向一周。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其特征在于測量噴嘴(8)的半徑為0.3～0.4mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其特征在于測量噴嘴(8)的半徑為0.3mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軸承套圈內(nèi)徑氣動(dòng)測量儀，其主要包括氣電轉(zhuǎn)換器(11)、電子顯示器(12)以及氣動(dòng)測頭(2)，氣動(dòng)測頭(2)采用圓柱形結(jié)構(gòu)，放置在一測量裝置上，其是將壓縮空氣通過氣動(dòng)測頭(2)上的噴嘴(8)噴向套在其外部的軸承套圈(1)內(nèi)徑，氣動(dòng)測頭(2)根據(jù)感應(yīng)將氣流壓力變?yōu)殚L度值的變化，通過氣電轉(zhuǎn)換器(11)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并通過電子顯示器(12)顯示測量值。其能有效、精確、方便的對薄壁軸承零件進(jìn)行測量，被測零件的表面不劃傷，幾何形狀不變形。測量時(shí)，可調(diào)整被測套圈的軸向位置，儀器整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。
文檔編號G01M13/00GK1755324SQ200410060559
公開日2006年4月5日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者孫金花, 王景夏, 劉橋方, 張遠(yuǎn), 喬衛(wèi)紅 申請人:洛陽軸承集團(tuán)有限公司