[发明专利]确定球轴承接触角的方法

说明书

技术领域

本发明涉及确定球轴承接触角的方法。

背景技术

US-5 423 218-A公开了一种通过施加在轴承外环上的拾取传感器根据径向振动测量接触角的方法。轴承的内环旋转，而外环保持静止，并且承受轴向负荷。拾取传感器检测的信号通过放大器传输到频率转换器。该频率转换器通过计算决定内环的旋转频率和球通过次数的频率，并且由这些频率的计算而算出接触角。

根据日本实用新型JP-52 143 955-U所述的传统方法，接触角通过检测两个参数实现：内环的旋转和球保持架的旋转(其对应于球关于轴承的旋转中心轴的旋转)。不透明部分的屏蔽物固定在保持架上，并且外环保持静止。通过使内环旋转，屏蔽物的不透明部分截取光电管的光束，提供为保持架的旋转检测。

上述的传统方法不是非常精确，并且具有实践意义上的限制。具体地讲，对于尺寸非常小的轴承，外环的内径和内环的外径之间的间隔很小，为了检测保持架的旋转，对于带有不透明部分的屏蔽物在保持架上施加支撑是有问题的。如果轴承的环装凸缘或者如果轴承已经装配在限定的设备/机器中，则屏蔽物的配合更加难于进行。球与容放球的保持架的座之间的运动不允许精确地确定球的旋转角。此外，配合到保持架的屏蔽物增加了该保持架的惯性质量；也就是，它能够导致球沿着轨道滑动，并且负面地影响接触角测量的精确性。

发明内容

本发明的主要目标是获得接触角的精确测量，避免上述现有技术的限制。本发明的另一个目标是提出简化的测量方法，其自身有助于很好地实现自动化。

这些和其它目标和优点将通过下面的描述更加清晰易懂，根据本发明通过所附权利要求限定的方法予以实现。概言之，本发明提出通过检测球保持架的旋转(或者球的旋转)来确定接触角，球保持架的旋转(或者球的旋转)借助于光学检测装置检测，该光学检测装置通过轴承在外环和内环之间的间隙中投射射线。因此，所述射线被球和/或保持架直接挡住，而不在轴承的外部施加物体。特别精确的测量通过采用激光射线获得，也就是相干校准的光束和具有高度一致性的均匀光密度的激光射线。

附图说明

现在，以非限定示例的方式，描述根据本发明优选实施例的方法。参考如下附图，其中：

图1示意性地示出了轴承的轴向截面，该轴承与适当的光学检测装置和推动器组件一起装配在旋转轴上，用于执行本发明的方法；

图2是球轴承的轴向截面图；

图3是图1的光学检测装置和推动器组件的透视图；以及

图4是光学检测装置的透视图。

具体实施方式

首先参考图2，全部以10指代的是希望确定接触角αk的轴承。轴承包括其内侧壁上具有外部滚道12的外环11、在其外侧壁上具有内部滚道14的内环13以及径向地设置在外环11和内环13之间以便沿着外部滚道12和内部滚道14滚动的多个滚动球15。球15由传统设计的保持架16在圆周上彼此隔开。在轴承10中，通过每个球与外部滚道12和内部滚道14接触点的线r相对于通过第一球中心和第二球中心的平面p倾斜角度αk(称为“接触角”)，第二球位于与第一球径向相对的位置。

轴承10首先设置在插入内环13的旋转轴A上。推动器组件B给外环11施加恒定的轴向负荷C，例如50N的量级上。

光学检测装置D设定为通过轴承在外环和内环之间的环形间隔或间隙中投射射线。在优选实施例中，光学检测装置在基本上平行于轴承的旋转轴x的方向上投射激光射线L，从而，当心轴A使内环13旋转时，射线L被运动中的球15和/或保持架16阻挡。

在附图所示的特定实施例中，光学检测装置D具有激光发射器和设置在轴承相对侧上的接收器。图4示出了支撑S，该支撑S旨在设置为横跨待试验的轴承；激光发射器(未示出)容放在支撑的第一分支E中，而接收器(未示出)容放在第二分支R中，第二分支R与第一分支E由其中设置有轴承的空闲空间分隔。在选择性实施例(未示出)中，发射器和接收器设置在相对于轴承的同侧上，而反射元件提供在相反侧，给接收器传送由发射器发射的射线。

为了测量接触角αk，内环13设置为由心轴A旋转，心轴A上设置用于检测内环13旋转的编码器(未示出)，以便得出内部轴承环所实现的转数。作为选择，旋转环的旋转检测可以通过在轴承环上直接装配编码器执行。