[发明专利]大型回转支承齿圈径向综合误差检测装置

说明书

技术领域

本发明属于工业测量技术领域，具体涉及大型回转支承齿圈径向综合误差检测装置，用于检测大直径回转支承内外圈安装后的齿圈径向综合误差。

背景技术

大型回转支承齿圈径向综合误差检测一直是困扰业界的一大难题。由于大型回转支承的尺寸较大，重量较重，对回转支承的齿圈径向综合误差检测造成了很大的困难。由于受机床、夹具、刀具和齿坯本身的误差及其安装、调整等误差影响，在回转支承齿圈的加工过程中，不可避免会产生齿圈径向综合误差。过大的齿圈径向综合误差，势必影响回转支承的齿圈传动性能。针对大型回转支承齿圈径向综合误差的检测问题，现今还没有专门的检测设备，而国内有关这方面的研究也只限于齿轮径向综合误差的研究。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种大型回转支承齿圈径向综合误差检测装置，用于检测回转支承的齿圈径向综合误差。

本发明所提供的大型回转支承齿圈径向综合误差检测装置包括伺服电机1、锁紧机构2、轴承座3、滚珠丝杠4、第一滚动导轨5a、第二滚动导轨5b、立板6、螺旋弹簧7、第一工作台板8a、第二工作台板8b、光栅尺9、丝杠螺母10、莫氏锥孔轴11、驱动电机12、标准齿轮13、联轴器14、待测回转支承外圈15、待测回转支承内圈16、检测支架17、底座18、控制器及显示器；所述伺服电机1和驱动电机12的控制线与所述控制器相连，所述光栅尺9通过数据线与显示器连接；所述滚珠丝杠4通过所述轴承座3支承在所述底座18上，所述滚珠丝杠4的一端通过联轴器与所述伺服电机1相连；所述第一滚动导轨5a通过螺钉固定在底座18上，所述第二滚动导轨5b通过螺钉固定在所述第一工作台板8a上；所述第一工作台板8a通过螺钉与所述丝杠螺母10相连，所述第一工作台板8a与所述第一滚动导轨5a上的导轨滑块固连；在所述伺服电机1的驱动下，所述滚珠丝杠4做旋转运动，所述丝杠螺母10带动所述第一工作台板8a沿所述第一滚动导轨5a作直线运动；所述第二工作台板8b与所述第二滚动导轨5b上的导轨滑块固连；所述立板6通过螺钉与第一工作台板8a固连；所述螺旋弹簧7的一端固定在所述立板6上，所述螺旋弹簧7的另一端与第二工作台板8b相连；所述光栅尺9的定尺安装在所述第一工作台板8a上，所述光栅尺9的动头安装在所述第二工作台板8b上；所述检测支架17固定在所述第二工作台板8b上；所述驱动电机12通过法兰固定在所述检测支架17上，所述驱动电机12的输出轴与所述联轴器14固连；所述联轴器14的另一端与莫氏锥孔轴11相连；所述标准齿轮13通过固连的莫氏锥柄和莫氏锥孔轴11相连；所述标准齿轮13与待测回转支承的齿圈在螺旋弹簧7的弹簧力作用下始终保持其轮齿之间的双面啮合。

该检测装置采用伺服电机驱动，通过滚珠丝杠副带动工作台板在直线滚动导轨上移动，以适应不同直径回转支承的检测需求；在检测过程中通过螺旋弹簧的弹簧力保证标准齿轮和待测回转支承齿圈始终双面正确啮合；采用高精度光栅尺，用于检测待测回转支承齿圈的径向综合误差，其检测精度可以达到微米级，检测数据以动态曲线和数字方式实时显示在显示器上，并可存储和打印，整个检测装置操作方便、检测效率高。

附图说明

图1：本发明检测装置结构示意图；

图2： 回转支承齿圈径向综合误差检测过程示意图。

图中：1-伺服电机、2-锁紧机构、3-轴承座、4-滚珠丝杠、5a-第一滚动导轨、5b-第二滚动导轨、6-立板、 7-螺旋弹簧、 8a-第一工作台板、8b-第二工作台板、9-光栅尺、10-丝杠螺母、11-莫氏锥度轴、 12-驱动电机、13-标准齿轮、14-联轴器、15-待测回转支承外圈、16-待测回转支承内圈、17-检测支架、18-底座。

具体实施方式

当回转支承是外（内）齿式时，将回转支承内（外）圈固定在检测工作台架（图1中未画出）上，根据待测回转支承的型号选择相应模数的标准齿轮13，并通过固连的莫氏锥柄将其安装在莫氏锥孔轴11上。启动伺服电机1，驱动滚珠丝杠4旋转，通过丝杠螺母10带动第一工作台板8a沿着第一滚动导轨5a作直线移动，以适应不同直径的回转支承。当标准齿轮13和待测回转支承的齿圈双面啮合时，关闭伺服电机1，利用锁紧机构2将第一工作台板8a锁紧，此时标定光栅尺9的位置为零位。然后启动驱动电机12，使标准齿轮13带动待测回转支承的齿圈旋转，由于回转支承的齿圈存在径向综合误差，在传动过程中待测回转支承的齿圈相对于其静止时的初始位置（见图2 a所示）产生向右或向左的径向跳动，进而带动第二工作台板8b相对于第一工作台板8a发生向右或向左的移动，此时光栅尺9的读数也随之发生变化，其向右或向左移动的最大值分别为L₁（见图2b所示）、L₂（见图2 c所示），则待测回转支承齿圈的径向综合误差为L=L₁+L₂。