雙半外圈調心滾子軸承外球面直徑尺寸的測量

張守慶，蒙延偉，吳紅杰

（1.哈爾濱軸承集團公司 小型圓錐軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團公司 南直軸承分廠，黑龍江哈爾濱 150056；3.哈爾濱軸承集團公司 推力軸承分廠，黑龍江 哈爾濱 150036）

1 前言

隨著科技的不斷發展，對軸承的結構和質量要求也越來越高。要保證軸承的質量，首先要解決軸承的測量問題，在滿足測量原理的合理性基礎上，努力提高軸承各部分的尺寸精度，將會對軸承技術質量水平的提高起到積極的推動作用。

2 調心滾子軸承的特點

調心滾子軸承的特點是外圈滾道呈球面形狀，由于具有該特點，使得調心滾子軸承具有自動調心性。調心性是指調心軸承內圈或外圈沿其球面中心轉動的靈活程度。因此，當軸承產生安裝誤差造成內圈軸線相對于外圈軸線產生傾斜時，可自動調整因軸或外殼的撓曲或不同心引起的軸心不正，可以補償不同心度和撓度造成的誤差，仍能保證機械裝置正常運轉，調心滾子軸承主要用來承受徑向負荷，有很大的承載力。雙半外圈調心滾子軸承的外形及外圈形狀尺寸如圖1所示。該軸承的外圈為兩半圈，要保證軸承的精度，必須使D1=D2。

圖1 雙半外圈調心滾子軸承外形及外圈形狀尺寸

3 雙半外圈調心滾子軸承外圈滾道球面直徑尺寸的測量

調心滾子軸承外圈滾道需檢查軸向平面內外圈滾道的直徑變動量。尤其是特大型調心滾子軸承外圈，外形體積大、質量重，測量時由于搬運套圈非常困難，所以軸承在測量時一般為套圈固定不動，移動調心機對調心滾子軸承外滾道球面直徑尺寸進行測量，這樣測量即方便，又降低了勞動強度。雙半外圈調心滾子軸承的外圈為兩半，測量前，必須先把兩半圈固定在一起，使其形成一完整的外圈，再用調心機對調心滾子軸承外滾道球面直徑尺寸進行測量。首先設計了夾緊裝置，如圖2所示。該裝置主要由底座、外夾具體、內夾具體和緊固螺釘組成。將被測軸承外圈放入底座1中，內夾具體4放在底座上，內徑與被測軸承外徑靠緊，由于內夾具體的結構比較特殊，是由一個整圈分割成的三塊半圈組成，內徑尺寸與被測軸承外徑相同，且外表面帶有錐度。再將外夾具體2套在內夾具體上，外夾具體的內表面也有與內夾具體相同的錐度，在外夾具體的作用下形成向下的作用力，推動內夾具體的三瓣向中心移動，使兩半外圈的外徑同心，為防止兩半外圈活動，用兩緊固螺釘3將底座和外夾具體緊固在一起，使兩半外圈形成一完整的外圈，然后用調心機測量雙半外圈調心滾子軸承外圈滾道球面直徑尺寸。

圖2 雙半外圈調心滾子軸承夾緊裝置

調心機的結構與工作原理如圖3所示。調心機是由杠桿支架、空心支點套、固定測針、活動測針、彈簧、緊固螺釘、杠桿等部分組成。工作原理如下：固定測針1和杠桿支架2兩者為一體，空心支點套8在固定測針下部的外圓柱體上滑動，并保證空心支點套兩支點的位置以活動測針的中心線為對稱，且在彈簧6的彈力作用下，使空心支點套的兩支點始終與被測套圈的外滾道接觸，活動測針7在固定測針下部的中心孔內上下移動，且活動測針的中心線與固定測針的中心線要重合，使固定測點和活動測點連線穿過空心套中心，活動測針的一端與被測套圈的外滾道接觸，活動測針的另一端頂住 1：1 測量杠桿5的一端，測量杠桿的另一端與千分表3測量頭接觸，測量杠桿裝在杠桿支架上，測量儀表用緊固螺釘4固定在杠桿支架的外側，被測套圈外滾道的球面尺寸的變化，通過活動測針的上下移動在測量儀表上讀出數值。如圖，由于空心支點套8的兩側支點A、B和固定測針1的支點C均與被測套圈的外滾道接觸，三點形成一個圓，根據三點確定一個圓的原理，被測套圈的外滾道的直徑尺寸通過活動測針7的上下活動反映出來，該測量結果即是被測套圈的外滾道球面直徑尺寸。

圖3 調心機的結構與工作原理

測量時，先按標準件的實際尺寸進行對表，對好表后，再將調心機放入被測軸承外圈滾道中，使空心支點套的兩側支點和固定測針的支點與被測套圈的外滾道良好接觸，用刮色法檢驗兩側支點是否與被測套圈的外滾道良好接觸，確保三點形成一個圓，該圓的直徑尺寸即是被測套圈的外滾道球面直徑尺寸。

4 結束語

雙半外圈調心滾子軸承質量的好壞，主要取決于被測軸承外圈滾道球面直徑尺寸的合格與否，夾緊裝置保證了調心機在被測軸承外圈滾道內左右擺動時兩半外圈固定不動，可測量出直徑D1與D2，如圖1所示，當D1=D2時，滾道系為圓球面，如果D1、D2尺寸相差過大，就會影響軸承的調心性能和接觸精度。