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。需求。需求。
【技术实现步骤摘要】
基于激光透射的轴承径向游隙测量方法及装置
[0001]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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]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。
[0005]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：
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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：
[0017]包括依次间隔布置的光源、耦合器、轴承支架和接收器，轴承支架设有用于配合轴承的回转夹具，光源输出的激光经耦合器后出射至轴承，接收器用于采集轴承衍射后出射光并发送至上位机，上位机用于依据出射光参数与径向游隙变化的对应关系计算轴承径向游隙；
[0018]其中，出射光参数与径向游隙变化的对应关系依据出射光形成的衍射图获取。
[0019]进一步地，所述光源和/或耦合器连接有位置调节元件，以调节激光出射至轴承的位置。
[0020]与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
[0021](1)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。
[0022](2)搭建轴承径向游隙的测量光路，依据入射光在轴承游隙内的衍射获取衍射后的出射光的参数，从而建立出射光参数与径向游隙的对应关系，实现对轴承径向游隙的无损测量，无需加工轴承专用工具，实现对轴承的通用性测量。
[0023](3)通过对静止状态、回转状态下的轴承分别进行测量，能够获取不同状态下的径向游隙，尤其在轴承处于回转工作状态时，利用激光能够透射处于转动状态轴承的游隙中，从而获取衍射后的出射光参数，进而实现工作游隙的精确测量，提高了轴承内部径向游隙测量的准确性、通用性，进而为工程应用中选择及测量轴承游隙、提供技术支持。
附图说明
[0024]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0025]图1为本公开实施例1、2中测量轴承静态游隙的示意图；
[0026]图2为本公开实施例1、2中测量轴承工作游隙的示意图；
[0027]图3为本公开实施例1、2中入射光穿过游隙的示意图；
[0028]图4为本公开实施例1、2中测量不同轴承的示意图；
[0029]图5为本公开实施例1、2中入射光经衍射后输出出射光的原理示意图；
[0030]图6为本公开实施例1、2中轴承静态游隙的示意图；
[0031]图7为本公开实施例1、2中轴承工作游隙的示意图。
[0032]图中，1.光源，2.耦合器，3.支撑架，4.接收器，5.导轨，6.轴承，7.上位机，8.回转轴，9.内圈，10.外圈，11.底端滚动体，12.顶端滚动体。
具体实施方式
[0033]实施例1
[0034]本公开的一个典型实施例中，如图1
‑
图7所示，给出一种基于激光透射的轴承径向游隙测量方法。
[0035]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；提供一种基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，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。
[0036]所述基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，包括以下步骤：
[0037]对多组已知径向游隙的轴承进行测量，基于入射光在已知轴承径向游隙的衍射，分别获取静止状态、回转状态下已知轴承径向间隙衍射后的出射光，获取衍射图；
[0038]结合已知径向游隙建立轴承径向游隙与出射光参数的对应关系；
[0039]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；
[0040]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；
[0041]第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，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。3.如权利要求2所述的基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，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。4.如权利要求1所述的基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，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。5.如权利要求1所述的基于激光透射的轴承径向游隙测量方法，其特征在于，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。6.如权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩素立，刘玉健，邵晶，郭峰，韩亮亮，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：
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