本发明专利技术涉及钢球直径测量技术领域，具体涉及一种钢球直径测量方法及用于测量钢球直径的装置。用于测量钢球直径的装置包括测量工具和固定座，固定座上开设有凹槽；测量工具位于凹槽的垂直上方；测量工具用于测量钢球最高点的高度；凹槽为圆锥槽，圆锥槽大径端的槽壁用于与放入圆锥槽中的钢球以相切圆相切，圆锥槽的轴线过相切圆的圆心，相切圆所在平面与圆锥槽轴线垂直。测量钢球时，待测钢球和标准钢球的高度差值和直径差值之间为放大的关系，能够先测量出精度等级有限的待测钢球和标准钢球的高度差，然后通过放大倍数计算得到精度等级更高的直径差值，以提高较低测量精度仪器的分辨率，从而实现钢球直径的高精度测量与分选的目的。目的。目的。
【技术实现步骤摘要】
一种钢球直径测量方法及用于测量钢球直径的装置
[0001]本专利技术涉及钢球直径测量
，具体涉及一种钢球直径测量方法。
技术介绍
[0002]钢球直径直接影响轴承的动态工作特性，因此，安装前检测钢球直径并对钢球进行分选对轴承具有重要的现实意义。目前，国内大多数轴承厂家都采用人工分选或专用的量具对钢球直径进行测量和分选。人工分选是通过人工测量钢球的直径并与钢球的公称直径进行比较，直径差值在误差范围内的钢球为合格，反之为不合格。通常使用千分表对钢球直径进行测量，千分表的原始精度为0.001mm，千分表的分辨率有限，较难适用于更高精度等级的钢球直径的测量；同时，由于钢球的直径较小，测量时易出现操作不当而反复测量的情况，使得分选的效率较低。
[0003]而专用的量具的结构如授权公告号为CN210293063U的中国专利文献公开的一种能够方便调整的钢球直径测量装置，包括支架(即上述专利文献中提到的固定杆、支撑杆和底座)、千分表和固定座(即上述专利文献中提到的定位托块)，固定座的顶面设有用于放置钢球的凹槽，固定座的凹槽为倒三棱锥槽，通过倒三棱锥槽的三个内壁面将钢球固定。千分表的测量杆导向穿装在支架上并与凹槽垂直对应。测量时，先将标准钢球放置在固定座的凹槽中，并使标准钢球的球心与测量杆的轴线对齐，千分表测量标准钢球直径后校准千分表；再将待测钢球放置在固定座的凹槽中，利用千分表测量待测钢球的直径，此时，千分表显示的数值为待测钢球相对于标准钢球的误差值。需要说明的是，需提前根据误差值确定钢球分选标准，设定误差阈值；实际误差值在设定阈值内的钢球判断为合格，实际的误差值在设定阈值外的钢球判定为不合格，以提高钢球直径测量及分选效率。
[0004]上述能够方便调整的钢球直径测量装置虽然能够提高钢球的测量和分选效率，但是由于千分表测量的误差仅能判断钢球的误差程度，无法精确量化实际的直径误差，使得能够方便调整的钢球直径测量装置的分辨率较低，难以实现钢球直径高精度检测。而且，由于凹槽为倒三棱锥槽，钢球与倒三棱锥槽的三个内壁面的配合为点接触，理论情况下，钢球与三个内壁面的三个接触点在同一平面上且该平面垂直于倒三棱锥的轴线，但实际上，钢球自身存在一定的加工误差，较难保证钢球与三个内壁面的三个接触点所在的平面垂直于倒三棱锥的轴线，使得倒三棱锥的轴线与待测钢球的球心、标准钢球的球心存在不同程度的错位而增大测量误差。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种钢球直径测量方法，以解决现有技术中的测量方法使用分辨率较低的测量装置较难实现钢球直径的高精度测量的技术问题。本专利技术的目的还在于提供一种用于测量钢球直径的装置，以解决现有技术中分辨率较低的测量装置无法检测高精度钢球直径的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术钢球直径测量方法的技术方案是：
[0007]钢球直径测量方法，用于测量钢球，包括以下步骤：
[0008]步骤一，将标准钢球放进圆锥槽内，使标准钢球与圆锥槽的槽壁相切，获取标准钢球最高点相对于基准面的高度，记录数据H1；
[0009]步骤二，将待测钢球放进上述圆锥槽内，待测钢球与圆锥槽的槽壁相切，获取待测钢球最高点相对于所述基准面的高度，记录数据H2；
[0010]步骤三，计算待测钢球的直径D2，计算公式为：：其中，D1为标准钢球直径，α为圆锥槽的半锥角，ΔH＝H2‑
H1；为保证钢球与圆锥槽的槽壁相切，圆锥槽大径端的直径D3≥D1·
cosα；所述圆锥槽的槽壁与放入圆锥槽中的钢球是以相切圆相切，圆锥槽的轴线通过所述相切圆的圆心，且相切圆所在平面与圆锥槽轴线垂直。
[0011]有益效果是：本专利技术的钢球直径测量方法中，待测钢球和标准钢球的高度差值和直径差值之间为放大的关系，放大的倍数为能够先测量出精度等级有限的待测钢球和标准钢球的高度差，然后通过放大倍数计算得到精度等级更高的直径差值，以提高较低测量精度仪器的分辨率，从而实现钢球直径的高精度测量与分选的目的。而且，放入固定座的圆锥槽中的钢球与圆锥槽大径端的槽壁以相切圆相切，增加钢球与槽壁的接触点，即使钢球自身存在一定加工误差也能够尽可能地保证所有的接触点位于同一平面，且该平面垂直于圆锥槽的轴线，以使圆锥槽的轴线通过放入圆锥槽内的不同钢球的球心，减小钢球自身加工误差对球心定位的影响，提高测量得到的高度差的精度，进而提高钢球直径的测量精度。
[0012]进一步地改进，圆锥槽的横截面为梯形。
[0013]有益效果是：相比于具有相同圆锥角且横截面为三角形的圆锥槽，为保证圆锥槽大径端的直径D3≥D1·
cosα，这样设计，圆锥槽的高度较小，降低圆锥槽的加工误差对测量精度的影响。
[0014]进一步地改进，获取高度采用的测量工具为千分表，千分表具有测量杆，测量杆沿圆锥槽的轴线方向导向移动。
[0015]有益效果是：这样设计，能够通过测量杆与悬伸杆的导向配合避免测量杆在移动过程中出线偏斜而影响测量精度。
[0016]进一步地改进，测量杆的端部为尖角。
[0017]有益效果是：这样设计，减小测量杆的端部与钢球最高点的对准面积，便于保证测量杆与钢球最高点的接触与对准。
[0018]为实现上述目的，本专利技术用于测量钢球直径的装置的技术方案是：
[0019]用于测量钢球直径的装置，包括测量工具和固定座，固定座上开设有凹槽，用于放置钢球；测量工具位于凹槽的垂直上方；测量工具用于测量钢球最高点的高度；所述凹槽为圆锥槽，圆锥槽大径端的槽壁用于与放入圆锥槽中的钢球以相切圆相切，圆锥槽的轴线过所述相切圆的圆心，相切圆所在平面与圆锥槽轴线垂直。
[0020]有益效果是：本专利技术的用于测量钢球直径的装置中，测量钢球时，待测钢球和标准钢球的高度差值和直径差值之间为放大的关系，能够先测量出精度等级有限的待测钢球和标准钢球的高度差，然后通过放大倍数计算得到精度等级更高的直径差值，以提高较低测量精度仪器的分辨率，从而实现钢球直径的高精度测量与分选的目的。而且，放入固定座的
圆锥槽中的钢球与圆锥槽大径端的槽壁以相切圆相切，增加钢球与槽壁的接触点，即使钢球自身存在一定加工误差也能够尽可能地保证所有的接触点位于同一平面，且该平面垂直于圆锥槽的轴线，以使圆锥槽的轴线通过放入圆锥槽内的不同钢球的球心，减小钢球自身加工误差对球心定位的影响，提高测量得到的高度差的精度，进而提高钢球直径的测量精度。
[0021]进一步地改进，圆锥槽的横截面为梯形。
[0022]有益效果是：相比于具有相同圆锥角且横截面为三角形的圆锥槽，为保证圆锥槽大径端的直径D3≥D1·
cosα，这样设计，圆锥槽的高度较小，降低圆锥槽的加工误差对测量精度的影响。
[0023]进一步地改进，还包括底座和水平延伸的悬伸杆，底座包括水平台和竖直臂，悬伸杆固定在竖直臂朝向水平台的一侧，固定座放置在水平台的上端面，圆锥槽的槽口朝上，测量工具沿圆锥槽的轴线导向穿装在悬伸杆上。
[0024]有益效果是：这样设本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.钢球直径测量方法，用于测量钢球直径，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将标准钢球(17)放进圆锥槽(18)内，使标准钢球(17)与圆锥槽(18)的槽壁相切，获取标准钢球(17)最高点相对于基准面的高度，记录数据H1；步骤二，将待测钢球(14)放进上述圆锥槽(18)内，待测钢球(14)与圆锥槽(18)的槽壁相切，获取待测钢球(14)最高点相对于所述基准面的高度，记录数据H2；步骤三，计算待测钢球(14)的直径D2，计算公式为：其中，D1为标准钢球(17)直径，α为圆锥槽(18)的半锥角，ΔH＝H2‑
H1；为保证钢球与圆锥槽(18)的槽壁相切，圆锥槽(18)大径端的直径D3≥D1·
cosα；所述圆锥槽(18)的槽壁与放入圆锥槽(18)中的钢球是以相切圆相切，圆锥槽(18)的轴线通过所述相切圆的圆心，且相切圆所在平面与圆锥槽(18)轴线垂直。2.根据权利要求1所述的钢球直径测量方法，其特征在于，所述圆锥槽(18)的横截面为梯形。3.根据权利要求1或2所述的钢球直径测量方法，其特征在于，获取所述高度采用的测量工具为千分表(12)，千分表(12)具有测量杆(13)，测量杆(13)沿圆锥槽(18)的轴线方向导向移动。4.根据权利要求3所述的钢球直径测量方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文超，尹延经，徐润润，张振强，
申请(专利权)人：洛阳轴承研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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