[發明專利]確定球軸承接觸角的方法

有效

• 申請號: 201110061291.1
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN102192718A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 維托·阿西厄里
• 申請（專利權）人: SKF公司
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01M13/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛飛

技術領域

本發明涉及確定球軸承接觸角的方法。

背景技術

US-5?423?218-A公開了一種通過施加在軸承外環上的拾取傳感器根據徑向振動測量接觸角的方法。軸承的內環旋轉，而外環保持靜止，并且承受軸向負荷。拾取傳感器檢測的信號通過放大器傳輸到頻率轉換器。該頻率轉換器通過計算決定內環的旋轉頻率和球通過次數的頻率，并且由這些頻率的計算而算出接觸角。

根據日本實用新型JP-52?143?955-U所述的傳統方法，接觸角通過檢測兩個參數實現：內環的旋轉和球保持架的旋轉(其對應于球關于軸承的旋轉中心軸的旋轉)。不透明部分的屏蔽物固定在保持架上，并且外環保持靜止。通過使內環旋轉，屏蔽物的不透明部分截取光電管的光束，提供為保持架的旋轉檢測。

上述的傳統方法不是非常精確，并且具有實踐意義上的限制。具體地講，對于尺寸非常小的軸承，外環的內徑和內環的外徑之間的間隔很小，為了檢測保持架的旋轉，對于帶有不透明部分的屏蔽物在保持架上施加支撐是有問題的。如果軸承的環裝凸緣或者如果軸承已經裝配在限定的設備/機器中，則屏蔽物的配合更加難于進行。球與容放球的保持架的座之間的運動不允許精確地確定球的旋轉角。此外，配合到保持架的屏蔽物增加了該保持架的慣性質量；也就是，它能夠導致球沿著軌道滑動，并且負面地影響接觸角測量的精確性。

發明內容

本發明的主要目標是獲得接觸角的精確測量，避免上述現有技術的限制。本發明的另一個目標是提出簡化的測量方法，其自身有助于很好地實現自動化。

這些和其它目標和優點將通過下面的描述更加清晰易懂，根據本發明通過所附權利要求限定的方法予以實現。概言之，本發明提出通過檢測球保持架的旋轉(或者球的旋轉)來確定接觸角，球保持架的旋轉(或者球的旋轉)借助于光學檢測裝置檢測，該光學檢測裝置通過軸承在外環和內環之間的間隙中投射射線。因此，所述射線被球和/或保持架直接擋住，而不在軸承的外部施加物體。特別精確的測量通過采用激光射線獲得，也就是相干校準的光束和具有高度一致性的均勻光密度的激光射線。

附圖說明

現在，以非限定示例的方式，描述根據本發明優選實施例的方法。參考如下附圖，其中：

圖1示意性地示出了軸承的軸向截面，該軸承與適當的光學檢測裝置和推動器組件一起裝配在旋轉軸上，用于執行本發明的方法；

圖2是球軸承的軸向截面圖；

圖3是圖1的光學檢測裝置和推動器組件的透視圖；以及

圖4是光學檢測裝置的透視圖。

具體實施方式

首先參考圖2，全部以10指代的是希望確定接觸角αk的軸承。軸承包括其內側壁上具有外部滾道12的外環11、在其外側壁上具有內部滾道14的內環13以及徑向地設置在外環11和內環13之間以便沿著外部滾道12和內部滾道14滾動的多個滾動球15。球15由傳統設計的保持架16在圓周上彼此隔開。在軸承10中，通過每個球與外部滾道12和內部滾道14接觸點的線r相對于通過第一球中心和第二球中心的平面p傾斜角度αk(稱為“接觸角”)，第二球位于與第一球徑向相對的位置。

軸承10首先設置在插入內環13的旋轉軸A上。推動器組件B給外環11施加恒定的軸向負荷C，例如50N的量級上。

光學檢測裝置D設定為通過軸承在外環和內環之間的環形間隔或間隙中投射射線。在優選實施例中，光學檢測裝置在基本上平行于軸承的旋轉軸x的方向上投射激光射線L，從而，當心軸A使內環13旋轉時，射線L被運動中的球15和/或保持架16阻擋。

在附圖所示的特定實施例中，光學檢測裝置D具有激光發射器和設置在軸承相對側上的接收器。圖4示出了支撐S，該支撐S旨在設置為橫跨待試驗的軸承；激光發射器(未示出)容放在支撐的第一分支E中，而接收器(未示出)容放在第二分支R中，第二分支R與第一分支E由其中設置有軸承的空閑空間分隔。在選擇性實施例(未示出)中，發射器和接收器設置在相對于軸承的同側上，而反射元件提供在相反側，給接收器傳送由發射器發射的射線。

為了測量接觸角αk，內環13設置為由心軸A旋轉，心軸A上設置用于檢測內環13旋轉的編碼器(未示出)，以便得出內部軸承環所實現的轉數。作為選擇，旋轉環的旋轉檢測可以通過在軸承環上直接裝配編碼器執行。