[发明专利]一种自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的装置及方法

权利要求书

1.一种自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的方法，其特征在于，自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的装置，包括水平移动装置和位置调节装置，所述位置调节装置上设置有用于插接滑动轴承(5)并能旋转的旋转元件，所述水平移动装置上设置有能沿滑动轴承(5)轴线方向移动并与滑动轴承(5)配合的传感器安装座(12)，所述传感器安装座(12)上设置有用于确定传感器安装座(12)中心与滑动轴承(5)中心一致的中心确定装置；所述传感器安装座(12)上还设置有至少五个位移传感器(4)，其中三个位移传感器相互组成的平面与滑动轴承(5)轴线方向垂直，另外两个位移传感器与三个位移传感器中的两个分别沿滑动轴承(5)轴线方向并排设置；

自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的方法，包括以下步骤：

(1)通过位置调节装置调节旋转元件的位置，并利用中心确定装置进行校准，使传感器安装座(12)的中心与滑动轴承(5)的中心位于同一水平线上，再将位移传感器(4)水平移动至滑动轴承(5)内，旋转滑动轴承(5)，对滑动轴承(5)内表面进行圆周向采样，通过三个位移传感器测量滑动轴承(5)轴线方向截面的表面轮廓变化量和各处的半径变化；

(2)启动动力元件，使位移传感器(4)沿滑动轴承(5)轴线方向移动，由沿滑动轴承(5)轴线方向并排设置的位移传感器(4)测量传感器安装座(12)的运动误差；

(3)根据测量数据计算圆度和/或圆柱度；

所述圆度的计算方法包括：

(1)将位移传感器Ⅰ(41)、位移传感器Ⅱ(42)和位移传感器Ⅲ(43)测试的圆周向数据用s₀(θ,z)、s₁(θ,z)、s₂(θ,z)表示，

其中，位移传感器Ⅰ(41)、位移传感器Ⅱ(42)和位移传感器Ⅲ(43)相互组成的平面与滑动轴承(5)轴线方向垂直，所述位移传感器Ⅰ(41)和位移传感器Ⅱ(42)之间的夹角为Ψ₁，位移传感器Ⅱ(42)和位移传感器Ⅲ(43)之间的夹角为Ψ₂，所述位移传感器Ⅰ(41)和位移传感器Ⅳ(44)、位移传感器Ⅱ(42)和位移传感器Ⅴ(45)分别沿滑动轴承(5)轴线方向并排设置，所述并排设置的两个位移传感器(4)之间的距离为e；

此外，z为滑动轴承(5)轴线方向，y为水平方向，x与y和z两两垂直；

r(θ,z)为Z截面表面轮廓变化量，x(θ,z)，y(θ,z)为Z截面处主轴回转误差分量；ε_x(z)，ε_y(z)为轴向z处传感器安装座(12)运动误差在x、y向上的分量；

(2)对s₀(θ,z)、s₁(θ,z)、s₂(θ,z)加权求和，得到：

(3)对(2)中所得式进行离散傅里叶变化并应用傅里叶变化的时延相移，得到：

式中e的指数为：inψ，其中n为谐波阶次，i为虚数单位；

(4)对(3)中所得式进行离散傅里叶逆变化，得到滑动轴承(5)表面圆度；

r₁(θ,z)＝F^-1[R(θ,z)]；

式中F^-1表示对R(θ,z)进行傅里叶逆变化。

2.如权利要求1所述的自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的方法，其特征在于，所述中心确定装置为固定在传感器安装座(12)上的红外线发射器(13)，以及固定在旋转元件上与红外线发射器(13)相配合的红外线接收器。

3.如权利要求1所述的自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的方法，其特征在于，所述水平移动装置包括动力元件、与动力元件连接的活动元件、以及由活动元件带动并与传感器安装座(12)连接的水平移动元件。

4.如权利要求3所述的自动检测滑动轴承圆度和/或圆柱度的方法，其特征在于，所述水平移动元件包括与动力元件连接并能转动的齿轮(2)，以及与齿轮啮合的齿条(10)，所述齿条(10)与传感器安装座(12)固定。