波度测量制造技术

一种测量表面波度，特别是轴承部件如滚珠，滚柱和轴承环的表面浓度的方法和装置，该方法使用可转动地靠在检测目标的表面上的控制部件，由此加载的控制部件（６）具有与所述目标相接触的接触表面并围绕所述接触表面有与所述最终轴承部件目标相似的几何形状，它置在静压槽（５）内，或保持在轴承装置内，使其能够自由地转动和移动；部件以大体恒定力加载；设置部件使其能够转过所检测的表面（１１）；设置至少一个传感器（８，１３）以监测所述部件的直线运动或通过槽的运动；和对应于所检测到的波度产生一信号。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于测量表面波度的装置，特别是使用可转动地靠在被检测的表面上的控制部件测量轴承部件比如其滚动部件(滚珠，滚柱和轴承环)的波度的装置。本专利技术的目的是得到比现有技术的测量手段所得到测量结果更精确的表面波度的测量结果。本专利技术的另一目的是能够实现优于迄今为止所使用的装置的在较大表面上的波度的测量，进而提供功能上的完整性，特别是当测量一轴承表面时，能够测量其相当大的表面，以便有可能测量综合表面结构和表面粗糙度的影响。本专利技术又一目的是得到高质量的轴承，可以预测整个轴承的振动。本专利技术的再一个目的是提供控制轴承部件的制造工艺条件的可能性，制造过程中条件变化可以被监测到并予以考虑。使用现今的技术在波度测量之后不总是能够预测到振动，安装好的高频率轴承的波度和实际振动测量之间的相关性差是个很大的问题。而且现今的测量手段要得到测量结果要花费相当长的时间。迄今为止，在生产环境下仅可以确定100至10毫微米范围内的振幅。然而，如今的需要是找到用于测量更小尺寸的振幅的方法和装置。这样的振幅可能是原子的直径的等级或原子直径的一部分或更小。这样的测量对于在高精度的仪器中使用的高精度的轴承，在高速运行状态下使用的轴承都特别需要，比如家用设备，计算机硬盘电机和其它部件，以降低由高频率运转而产生的噪音。因此，在由于以高频率出现的噪音而带来极大的轴承噪音干扰的轴承中及在噪音和振动敏感应用中，本专利技术申请将受到特别的关注。一直采用轻度加载的探测器来测量轴承的各个部分比如滚珠、滚柱和环的波度。探测器是在被检测表面上的一个或多个狭窄的通道内运作的。轴承材料的变化如不均匀性和表面粗糙度影响了轴承的有效波度，但却不能被探测器正确地测量出。探测器方法不能测量到在实际应用中出现的全部的相关因素。表面结构以与在表面上运行的较高载荷的滚动体或转动体相比是以完全不同的方式影响探测器。这种差别可能是由下述事实引起的仅轨道表面的一部分被测量到；表面下材料的e-模数出现局部变化并影响测量；和/或由于表面影响使EHD-膜(弹性流体动力膜)的厚度改变。在小轴承上，滚珠在环上的滚动对材料的影响可以向下延伸到例如30至40微米，而探测器对材料没有这样的作用。这就改变了对轴承性能进行正确测量所必需的必要条件。轴承环上的滚珠受整个接触面的影响，因而仅测量其一部分一般不能代表其整个接触面的综合值。测量轴承和其部件的表面波度以在将这些部件安装好之后为确定轴承质量提供依据，特别是可以预测轴承的振动，是很重要的。能够控制工艺质量，进而能够控制工艺设备的磨损和其它的过程参数也是很重要的。SE-C-314214中提到了一种使用试验滚柱检测滚珠的转动的方法，以检查表面层的质量、表面或形状，其中，该滚柱作用在一滚珠上，由于其形状，使其表面的活动是可改变的。该专利没有公开波度的测量，但可以测量表面上的较大的不规则性和不均匀度，并且特别适合于与较大的滚珠连接使用。本专利技术提供了一种测量表面波度，特别是在组装轴承中使用的滚珠，滚柱和环的表面波度的方法和装置，本专利技术的特征为，与确定的轴承目标具有相似的形状的加载部件被放置在一静压槽内，并被一恒定的力加载，该部件被设置成在所检测表面上移动；传感器通过该静压槽监测该部件的运动；并对应于所检测到的波度产生一信号。测量轴承的表面波度以得到对轴承质量等级进行分类的依据，即能够预测轴承的振动，是很重要的。利用本专利技术，可以很精确地检测出波度，而且对所得到的信号进行一系列的处理，应该可以将与所检测目标有关的信号和与检测部件有关的信号分离开。由此可以在与轴承的实际运行条件很相似的运行条件和几何形状下测量出所检测目标的波度。下面将参照附图描述本专利技术，但是本专利技术并不局限于此，附图包括附图说明图1是本专利技术的一个实施例的示意图；图2示出了一具有本专利技术部件的静压槽；和图3示出了一环的剖面，其中分别示出了一种已知类型的探测器和本专利技术的一部件。数字所代表的主体1，它带有通过弯曲接头3与其相连的桥路2，弯曲接头3与主体1和桥路2形成一体。空气风箱4被稳固地设置在桥路2上，该风箱4对带有静压槽5的结构加载，在该静压槽5内设置有滚动或转动部件6。在空气风箱4的与静压槽5相对的一端的端部有载荷传感器7，它用来监测通过风箱4施加到静压槽5上的施载力。桥路2具有电容传感器8，它监测桥路2在弯曲接头3上的运动。主体1还通过弯曲接头10与固定板9相连，该固定板9也是整个装置的一部分。弯曲接头10内的弯曲度通过灵敏传感器13来测量。弯曲接头3和10及槽5使滚动部件6能够在一平面内自由地转动和移动，由此其在一限定平面内的运动最好在包括检测目标的轴心的平面内的运动就可以被测量出。静压槽5包括一滚珠座5a，润滑流体出口5b和润滑流体入口5c。流体入口接收一定压力的流体，流体经入口流向出口，在出口处，使滚珠与座脱离，滚珠在转动期间在其位置上携带润滑流体以润滑部件和被检测目标之间的接触面。滚动/转动部件6最好是由陶瓷材料制成，以保证其较长的使用寿命，紧靠在要检测的目标11上。在所示的实施例中，被检测的目标是固定在刚性轴12上的滚珠轴承环。滚动/转动部件6为轴承滚珠形状，以与使用被检测的环安装的滚珠轴承中的滚珠具有相似的几何形状。所述装置的操作如下被检测的环11与刚性轴12相连，轴12由电动或气动的马达(未示出)带动而转动，或在加速之后空转。空气风箱4所施加的力的作用使在静压槽5内的滚动部件6即滚珠运动到环的表面上。当环转动时，波度将通过滚动部件传递给桥路，进而被检测并变送出。在桥路2在弯曲接头3内在其长度方向上运动时，任何垂直于环路表面的运动，即环与滚珠的接触，将通过电容传感器8传出。所得到的运动就该传感器传感给一监测设备，该监测设备将所得到的变换信号译出，以示出检测目标环的波度。该结果将还反映出被制造的轴承的生产条件，因而该测量结果可以用来显示在制造轴承部件中所使用的设备的运行状态，或用来预测安装好的轴承的迁移。滚珠的侧向移动，即与环和滚珠相接触的法线方向相垂直的方向上的移动，由在接头10处的传感器13感测出并记录下来。图3示出了环状表面的放大的形式，其中椭圆形的中心的点标记示出了一种已知类型的探测器的探测点区域，该椭圆形表面为与滚珠的接触面。在该表面的下面，21代表其当被置于转动轴上的轴承内时受工作中的滚珠影响的材料范围。从图3中可以看出，滚珠影响的是，一实际面积，而不是探测器的端部。因此，当接触到该表面不均匀时，探测器的端部将比滚珠表现出更难以控制。因而，滚珠将表现出在实际条件下而不是仅在试验中出现的不均匀度。进而，可以向滚珠施加力以模拟真实的状态，而探测器做不到这一点。在试验滚珠或滚柱的情形中，它们在压力载荷下被置于陶瓷板或环之间，这些板或环中的一个被放置在静压槽内或与静压槽相连，或与轴承相连，以提供刚性的低摩擦支撑，转动滚珠或滚柱时，板/环的运动被监测到。也可以使用环进行测量。权利要求1．一种测量表面波度，特别是轴承部件如滚珠、滚柱和轴承环的表面波度的方法，该方法使用可转动地靠在检测目标表面上的控制部件，其特征在于，加载的控制部件(6)具有与所述目标相接触的接触表面并围绕所述作为最后轴承部件目标的接触表面有相似的几何形状，该控制部件(6)被放置在静压槽(5)内，或保持在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量表面波度，特别是轴承部件如滚珠、滚柱和轴承环的表面波度的方法，该方法使用可转动地靠在检测目标表面上的控制部件，其特征在于，加载的控制部件（６）具有与所述目标相接触的接触表面并围绕所述作为最后轴承部件目标的接触表面有相似的几何形状，该控制部件（６）被放置在静压槽（５）内，或保持在轴承装置内，使其能够自由地转动和移动；所述部件（６）以大体恒定的力加载；设置所述部件（６）使其能够转过所检测的表面（１１）；设置至少一个传感器（８，１３）以监测所述部件（６）的直线运 动或通过槽（５）的运动；和对应于所检测到的波度产生一信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：博约兰松，
申请(专利权)人：SKF诺瓦股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]