1.一种角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量装置,其特征在于:包括:内圈安装结构,用于支撑安装待测的轴承内圈;
传感器支架;
摆角电机,安装在所述传感器支架上,位于所述内圈安装结构旁侧,将轴承内圈的轴向定义为X向,将摆角电机摆动输出部的回转中心轴线延伸方向定义为Y向,摆角电机的摆动输出部在XZ平面内摆动;
非接触式测距传感器,安装在所述摆角电机的摆动输出部上,并由摆动输出部驱动绕所述回转中心轴线在XZ平面内摆动,以扫描测量所述轴承内圈在XZ平面内的外轮廓线上的相应轮廓点与所述非接触式测距传感器之间的距离,进而得到所述轴承内圈在XZ平面内的外轮廓线上的相应轮廓点与所述回转中心轴线的距离;
上编码器,设置在所述摆角电机上,用于检测摆角电机驱使非接触式测距传感器在XZ平面内的转动角度;
计算机,与所述非接触式测距传感器和上编码器连接,以接收非接触式测距传感器输出的测距信息和上编码器输出的角度信息。
2.根据权利要求1所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量装置,其特征在于:所述内圈安装结构包括芯轴,用于支撑套装待测的轴承内圈。
3.根据权利要求2所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量装置,其特征在于:所述芯轴由转动电机驱动回转,对应所述转动电机设有用于检测芯轴带着轴承内圈转动角度的下编码器。
4.根据权利要求2或3所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量装置,其特征在于:所述芯轴位于所述非接触式测距传感器正下方。
5.根据权利要求1或2或3所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量装置,其特征在于:所述摆角电机沿Y向位置可调的固定安装在所述传感器支架上。
6.一种角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)将待测轴承内圈的轴向定义为X向,将摆角电机摆动输出部的回转中心轴线延伸方向定义为Y向,摆角电机在Z向上位于待测轴承内圈旁侧,待测轴承内圈的沟道在XZ平面内的轮廓线的最低点与所述回转中心轴线形成的基准平面平行于YZ平面,待测轴承内圈朝向所述非接触式测量传感器的一侧在XZ平面内的外轮廓线包括沟道轮廓线及周面轮廓线,沟道轮廓线和周面轮廓线的交点为过渡轮廓点,周面轮廓线与待测轴承内圈轴向上的相应基准端面的交点为末端轮廓点;
由摆动输出部驱动非接触式测量传感器围绕所述回转中心轴线在XZ平面内摆动,以扫描测量沟道轮廓线和周面轮廓线上的多个轮廓点与非接触式测距传感器的距离数值,并利用上编码器测得与各距离数值一一对应的表示非接触式测量传感器相对所述基准平面转动的角度;
由所述非接触式测距传感器测得距离数值可得所述沟道轮廓线和周面轮廓线上的多个轮廓点与所述回转中心轴线的距离,从中选取最小值作为过渡轮廓点到所述回转中心轴线的距离L2,从中选取与所述基准端面对应的极大值作为末端轮廓点到所述回转中心轴线的距离L1;
从所述上编码器测得的角度数值中选取与所述距离L1对应的角度α,以及选取与所述距离L2对应的角度β;
(2)计算得到末端外轮廓点到过渡外轮廓点的距离a:
(3)计算得到轴承内圈沟道位置c,即轴承内圈沟道轮廓线最低点到所述基准端面的距离:c=a+L2 sinβ。
7.根据权利要求6所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量方法,其特征在于:所述非接触式测距传感器位于所述回转中心轴线的朝向所述待测轴承内圈的一侧,所述非接触式测距传感器测得的所述沟道轮廓线和周面轮廓线上的多个轮廓点与非接触式测距传感器的距离数值,与非接触式测距传感器相对所述回转中心轴线的回转半径r之和,等于所述沟道轮廓线和周面轮廓线上的多个轮廓点与所述回转中心轴线的距离。
8.根据权利要求6或7所述的角接触球轴承内圈沟道位置的非接触测量方法,其特征在于:将轴承内圈绕其中心轴线依次转动设定角度,每次转动到位后测量计算得到一个轴承内圈沟道位置,再对所有轴承内圈沟道位置求平均值。