[發明專利]一種關節軸承專用自動滾鉚固定機床

有效

• 申請號: 201110362479.X
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102489986A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 胡占齊;楊育林;齊效文;范兵利;李傳海
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23P19/02
• 分類號: B23P19/02
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明涉及一種機床，特別是一種安裝關節軸承專用機床。

背景技術

關節軸承是一種特殊結構的滑動軸承，主要是由一個帶外球面的內圈和一個帶內球面的外圈組成。關節軸承廣泛應用于航空飛行器擺動構件連接。自由狀態下關節軸承不同于工作狀態下關節軸承，關節軸承的實際性能只有在裝配完成后才能表現出來，而安裝的方法、配合和安裝力將決定關節軸承能否正常工作。結構系統零部件在安裝與固定關節軸承過程中，因為軸承座孔公差、軸承座孔倒角尺寸、收壓工具、收壓力大小等不當，經常導致關節軸承抱死。目前常采用中間件進行鉚接或采用螺栓壓板進行固定，這些方法都引入了其他件，不宜用于對結構重量有嚴格要求的場合。在專利申請書（一種裝配關節軸承的滾鉚固定裝置201110083785.X?）中提出了一種將關節軸承安裝固定在軸承座孔內的工裝，可將關節軸承安裝固定在軸承座孔中，通過更換鉚壓滾和鉚壓頭，可以滾鉚固定多種型號的帶有V型槽的關節軸承。采用該裝置安裝固定的關節軸承，能夠減少安裝過程中的中間件，從而使結構更加緊湊，同時能夠滿足關節軸承的推出力、啟動力矩、游隙（徑向游隙和軸向游隙）和表面粗糙度等工藝要求。但是該工裝在普通機床上應用時，常出現難以對中、滾鉚轉速不可調、以及一些參數不可在線測量等缺點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠保證關節軸承安裝固定質量并能實現關節軸承的自動對中、滾鉚轉速的無級可調、以及多種參數的在線測量和超限保護的關節軸承專用自動滾鉚固定機床

本發明主要包括有：X、Y、Z三個方向位置粗調手輪、工作滑臺、壓力-扭矩傳感器，關節軸承裝夾裝置、滾鉚固定裝置的連接裝置、光學投影顯示屏、電機、透射與反射照明光源、光學測距器、加載系統和控制系統。其中，X方向位置粗調手輪通過一根X方向的絲杠與工作滑臺相連，Y方向位置粗調手輪通過一根Y方向上的絲杠與工作滑臺相連，上述兩手輪可用于對工作滑臺進行X和Y方向的位置粗調；關節軸承裝夾裝置通過壓力-扭矩傳感器與工作滑臺連接，該壓力-扭矩傳感器用于檢測滾鉚過程中滾鉚壓力和滾鉚扭矩，該關節軸承裝夾裝置用于裝夾關節軸承。滾鉚固定裝置的連接裝置安裝在上述裝夾裝置的上方與其相對應，該連接裝置與伺服器連接并同安裝在該伺服器上的電機處于同一軸線上；電機可以通過聯軸器為滾鉚固定裝置的連接裝置提供所需要的旋轉運動，伺服器可改變電機的轉速。光學投影顯示屏安裝在上述滾鉚固定裝置的連接裝置外殼的一側，透射與反射照明光源安裝上述連接裝置外殼相對的另一側，光學測距器安裝固定在滾鉚固定裝置的連接裝置的外殼的一側下端，其中，光學投影顯示屏和透射與反射照明光源兩部件可同時繞滾鉚固定裝置的連接裝置的軸線旋轉，也可沿其軸線方向上下移動，光學測距器可隨滾鉚固定裝置的連接裝置同步下移，可以在滾鉚過程中檢測滾鉚固定裝置的下壓量。Z方向位置調整手輪通過齒輪齒條與滾鉚固定裝置的連接裝置連接，可用于對滾鉚固定裝置在豎直方向上的位置調整。加載系統通過導線與電機相連，為鉚床提供所需要的載荷；控制系統通過數據傳輸線和導線與鉚床上的傳感器、電機、伺服器等相連，用于對測量參數等數據的處理存儲以及對滾鉚過程的控制。

本發明的工作過程如下：將關節軸承裝夾在關節軸承裝夾裝置上，將對應的滾鉚固定裝置裝夾在滾鉚固定裝置的連接裝置上，通過X方向位置粗調手輪和Y方向位置粗調手輪調整工作滑臺，使關節軸承的中心大約處于滾鉚固定裝置回轉中心的正下方，然后啟動鉚床，將光學投影顯示屏和透射與反射照明光源下拉至與關節軸承大約齊平的位置，啟動上述光學投影顯示屏和透射與反射照明光源，通過Z方向位置粗調手輪將滾鉚輪輪尖調整至接近關節軸承外圈上端面的位置，此時光學投影顯示屏接收的信號經過處理器處理并放大呈現在顯示屏上，進行X方向細調，使滾鉚輪輪尖處于安裝槽正上方，將滾鉚固定裝置旋轉180⁰，重復X方向細調，將光學投影顯示屏和透射與反射照明光源同步旋轉90⁰，進行Y方向細調，將滾鉚固定裝置旋轉180⁰，重復Y方向細調，完成精確對中，通過控制系統中的Z方向細調按鈕對滾鉚固定裝置進行Z方向上的位置細調，使滾鉚輪輪尖與關節軸承外圈或座圈上端面齊平，將上述光學投影顯示屏和透射與反射照明光源關閉并上移至初始位置，啟動光學測距器，通過控制系統輸入控制參數和超限保護值后開始進行滾鉚。在整個滾鉚過程中，滾鉚壓力、滾鉚扭矩和下壓量等參數可以在屏幕上形成隨時間變化的曲線。滾鉚完成后，滾鉚固定裝置快速上移至初始位置，同時鉚床停止工作。將關節軸承和滾鉚固定裝置拆卸。通過控制系統可以對滾鉚固定得到的數據和曲線進行分析研究。