[发明专利]基于双光学灵敏杠杆原理的轴承内径测量方法

摘要

本发明公开了一种基于双光学灵敏杠杆原理的轴承内径测量方法。本发明中入射光从平面镜A中心45°入射，再经平镜B反射后，由平面镜B上方的CCD接收。测量时，平面镜A与平面镜B均会绕轴心转动，CCD接收光点的位置也会产生变化。平面镜A、B再次分别绕各自轴心按规定的方向旋转某个角度，CCD上的光点位置再次产生移动。根据CCD上光点的两次位移即可测算出平面镜A、B以及在基线位置上的水平位移，该位移即轴承加工工艺上的误差值。根据平面镜旋转顺逆，轴承内径的理论值加减所测得的误差值即为轴承内径的实测值。本发明具有测量灵敏度高、快速、操作简单等优点。

主权项

1.基于双光学灵敏杠杆原理的轴承内径测量方法，其特征在于该方法具体是：/n设A、B为两平面镜，激光从平面镜A入射，平面镜B反射，并由平面镜B上方的水平放置的CCD感应，平面镜A和平面镜B的轴心位置分别为O₁、O₂，平面镜A、B的初始位置分别与水平方向呈135°以及45°，平面镜A、B可分别绕轴心O₁、O₂转动；S线为一条基准线，初始位置平面镜A、B与基准线S的交点分别为Q₁、Q₂，且Q₁Q₂＝d，d为被测轴承内径的理论值；基准线S距O₁O₂所在水平面的垂直距离为b，CCD距O₁O₂所在水平面的垂直距离为H；ΔL₁、ΔL₂分别为平面镜A顺时针、逆时针转动α_S、α_N角反映在基准线S上的微小位移；ΔL₃、ΔL₄分别为平面镜B顺时针、逆时针转动β_S、β_N角反映在基准线S上的微小位移；ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃、ΔL₄所代表的值即为轴承内径生产过程中产生的误差值；实际所测得的轴承内径表示为D，则D的值有如下情况：/nD＝d+ΔL₁+ΔL₄/nD＝d+ΔL₁-ΔL₃/nD＝d-ΔL₂+ΔL₄/nD＝d-ΔL₂-ΔL₃/n平面镜A、B反映在基准线S上的微小位移与各自转过的微小角度之间的函数关系式为：/n /n /n /n /n初始位置平面镜A、B与水平方向所夹锐角均为45°，此时CCD上所示光点位置为P₁，由于平面镜A、B顺时针、逆时针旋转有多种组合，所以由CCD接收到光点的位置总共有九个区，分别为P₁-P₉；/n /n /n /nP₅：A₀B_N＝Htan2β_N/nP₁：A₀B₀＝Htan2β＝0/nP₆：A₀B_S＝Htan2β_S/n /n /n /n而各个光点到初始点P₁点的距离可通过CCD测得，再次使双光杠杆系统中的平面镜A、B分别绕各自轴心按规定的方向旋转某个角度，使得在基准线S上反映为在同一个方向移动相同的已知量ΔL，平面镜A与平面镜B所对应转过的角度为Δα、Δβ，光点的位置会再次移动，而Δα、Δβ可用ΔL、α、β来表示，新的光点位置在原来方程的基础上，在未知数角度上增加一个偏角，从而构造出一个新的方程；根据新方程和原方程所构造的方程组解得两个角度未知量，根据角度换算出平面镜A、B在基准线上所产生的位移，即ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃、ΔL₄的值，根据上述所示D值表达式，便可得到内径的实际直径大小。/n