[发明专利]轮毂轴承刚度测量装置与方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及轴承测量技术，尤其是涉及一种专业测量汽车轮毂轴承的刚度装置与方法。

背景技术

在制造业的零部件检测中，检测装置的精度要求极高，在部件的刚性测量时，装置的本身刚性和计算方法对测量数据影响很大，有时可能无法正确反映被测部件的刚性，在轴承刚性检测方面，主要是如何只对轴承刚度的测量，尽量少受测量系统刚性的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决轴承刚度测量的问题，提供一种结构设计合理，测量方便，精度高，计算简单，专业测量汽车轮毂轴承刚度的测量装置。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：这种轮毂轴承刚度测量装置与方法，包括底座、压板，及由轮毂、轮毂轴承、紧固轴销组成的轮毂单元，其特征是所述的轮毂单元中的轮毂固定在底座上，轮毂轴承的法兰盘通过固定螺栓固定在压板中，在距轮毂轴承一个车轮半径处的压板上设有受压钢球。在轮毂轴承的最大直径位置的底座、压板上各设两个测量点，向受压钢球上施压力，通过测量点的位置变化计算出轴承的刚性。 

作为优选，所述的压板在轮毂轴承位置设有通孔，其通孔的孔径大于紧固轴销大端外径。紧固轴销的上端设有供扳手等拧紧工具定位和松紧施力的装置，如六角螺母的外形，或内六角盲孔，紧固轴销穿过压板上的孔对轮毂轴承在法兰上的定位。

作为优选，所述的轮毂上设有两处测量台，测量台处于轮毂轴承最大轮毂圆周尺寸范围内。本发明所需的测量点共四处，轮毂上面设两点，测量点在受压钢球施力后其位置是有位移的，所以此处的测量台不能直接紧贴底座，应留有一定的距离。四处测量点的定位都设在轮毂轴承最大圆周之内，这样可避免压板和底座自身刚性对测量结果的影响。

作为优选，所述的底座上设有两处测量台，测量台处于轮毂轴承最大轮毂圆周尺寸范围内。这种结构形式同上一条权利要求，测量台可设有一支架固定在底座上，其中的测量点与底座要有一定的距离，提供施压后测量装置产生角度θ所需要的位移。

作为优选，所述的一种轮毂轴承刚度测量方法，其特征在于设计一组相互平行的施压件和支承件，与施压件和支承件垂直方向把一轮毂轴承固定于施压件和支承件上，施压件和支承件之间具有容纳轮毂轴承的高度和施压后产生变形量的足够空间，在轮毂轴承最大轮毂圆周之内的施压件和支承件上分别设两个测量点，距轮毂轴承中心一个车轮半径距离处设一施压点，从此施压点加载压力F_t，量出施压件上的两个测量点间的距离，从四个测量点获取施压后所得数据变量，计算出轮毂轴承受力状态下的变形角度，由计算式：轴承刚性=F_t×R/θ（Nm/°）求得轮毂轴承的轴承刚性，R为轴承中心到加载点距离。

作为优选，所述的施压点用采用钢球加载。采用钢球加载，始终保证加载半径不随系统的变化而变化。

因此，本发明是一种结构设计合理，操作方便，其测量结果能充分反映轮毂轴承刚度的测量装置和方法。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图中：1. 底座、2. 轮毂、3. 轮毂轴承、4. 压板、5. 受压钢球、6. 紧固轴销、7. 固定螺栓，8、测量台。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1，本实施例设将由轮毂2、轮毂轴承3、紧固轴销6组成的轮毂单元固定在底座1上，把轮毂轴承3的外毂通过4颗固定螺栓7固定在压板4上，在距轮毂轴承3一个车轮半径位置的压板4上面设一钢球定位槽，钢球定位槽内放置受压钢球5，通过更换底板和压板，可以满足不同型号轮毂轴承的测量要求。

在轮毂单元轮毂2下部的法兰盘状底座上设两处测量台8，测量台8设置在距轴承3最大外径部位的轮毂2上。

在如图所示，设A、B、C、D四个测量点，四个测量点设在受压钢球5和轮毂轴承3中心的连线上，即在轮毂轴承3最大轮毂外径与这条连线的交叉点位置。测量时，需测量四个测量点的位置变化，再计算出压板4的下边与底座1的上边的夹角θ。

根据计算式求得轮毂轴承3的轴承刚性：

轴承刚性=F_t×R/θ（Nm/°）

式中：F_t为施加在受压钢球5上的压力，R为轴承中心到压板4上加载点的距离，θ是压板4受压后其下边与底座1的上边的夹角，此夹角θ是由四只测量表的变化值确定。

四个测量点的数据变化及θ角的获得都可通过设有光电设备，并与计算机连接取得，以实现自动化。