[发明专利]基于激光透射的轴承径向游隙测量方法及装置

说明书

本公开提供基于激光透射的轴承径向游隙测量方法及装置，涉及轴承参数测量领域，基于入射光在静止状态轴承径向游隙的衍射，接收衍射后射出的第一出射光，获取第一出射光参数；基于入射光在回转状态轴承径向游隙的衍射，接收衍射后射出的第二出射光，获取第二出射光参数；第一出射光的衍射图结合第一出射光参数获取轴承的静态游隙，第二出射光的衍射图结合第二出射光参数获取轴承的工作游隙；针对目前轴承径向游隙测量不便，难度大且效率较低的问题；基于激光在金属狭缝中的衍射过程，建立轴承径向游隙与衍射后出射光强度、模式的对应关系，实现对轴承内部径向游隙的测量，适用于不同规格轴承的测量过程，满足测量精度和效率的需求。

技术领域

本公开涉及轴承参数测量领域，具体涉及基于激光透射的轴承径向游隙测量方法及装置。

背景技术

轴承内部径向游隙是指轴承内外圈径向移动的总距离。在实际应用当中，游隙作为滚动轴承的重要参数直接影响轴承性能：当轴承的工作游隙过小时，轴承的摩擦力矩会增大，从而产生大量的热，轴承容易发热损坏；当轴承的自然游隙较大时，工作游隙也相对较大，这将造成机械设备在运行过程中振动较大，导致轴承使用寿命降低。

为确保滚动轴承性能的可靠性，就必须保证游隙能够达到国家要求标准，这就要求对轴承原始游隙和工作游隙进行精确的测量。目前轴承的径向游隙测量较为繁琐，比如通过测试轴承外环外表面的应变分布情况，推导得到轴承内部径向工作游隙；或设置专用测量工件，对大质量调心滚子轴承的径向游隙的多次重复测量。测量径向游隙时需要将轴承安装在专用轴承座上，并对待测轴承进行结构改造，通用性较差，且测量效率较低，难以满足大批量、不同规格轴承的径向游隙测量工作需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供基于激光透射的轴承径向游隙测量方法及装置，基于激光在金属狭缝中的衍射过程，建立轴承径向游隙与衍射后出射光强度、模式的对应关系，实现对轴承内部径向游隙的测量，适用于不同规格轴承的测量过程，满足测量精度和效率的需求。

本公开的第一目的是提供一种基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，包括以下步骤：

基于入射光在静止状态轴承径向游隙的衍射，接收衍射后射出的第一出射光，获取第一出射光参数；

基于入射光在回转状态轴承径向游隙的衍射，接收衍射后射出的第二出射光，获取第二出射光参数；

第一出射光的衍射图结合第一出射光参数获取轴承的静态游隙，第二出射光的衍射图结合第二出射光参数获取轴承的工作游隙。

进一步地，依据入射光射入处于静止状态轴承顶部的滚动体与外圈之间的狭缝，获取顶部出射光参数；依据入射光射入处于静止状态轴承底部的滚动体与外圈之间的狭缝，获取底部出射光参数。

进一步地，保持轴承静止，调节入射光对轴承的照射位置，分别获取顶部出射光参数和底部出射光参数，共同作为第一出射光参数。

进一步地，获取第二出射光参数时，轴承的内圈和外圈相对转动，使轴承处于工作状态。

进一步地，所述入射光射入处于回转状态轴承顶部的滚动体与外圈之间的狭缝，获取第二出射光参数。

进一步地，分别获取多组第一出射光参数和多组第二出射光参数，第一出射光参数、第二出射光参数均包括衍射角、光强和成像模式。

进一步地，基于多组已知径向游隙轴承进行测量获取衍射图，依据已知径向游隙轴承的第一出射光和第二出射光，并结合已知径向游隙分别建立静态游隙与第一出射光参数的对应关系、工作游隙与第二出射光参数的对应关系。

进一步地，基于已知径向游隙轴承进行再次测量，对对应关系进行验证。

本公开的第二目的是提供一种基于激光透射的轴承径向游隙测量装置，采用以下技术方案：