推力球軸承滾道直徑測量方法的改進

馮海豐，卞玉霞，王書群

推力球軸承滾道直徑測量方法的改進

馮海豐1，卞玉霞2，王書群3

(1.哈爾濱軸承集團公司 銷售部，黑龍江 哈爾濱 150036;2.中航工業哈爾濱軸承有限公司 工程技術部，黑龍江 哈爾濱150036; 3.哈爾濱軸承集團公司 質量控制部，黑龍江 哈爾濱 150036)

推力球軸承套圈滾道直徑尺寸原來采用片形滾道直徑樣板測量，只能定性判斷滾道直徑尺寸合格與否；測量滾道直徑尺寸時，若樣板沒通過套圈中心則影響測量精度。針對存在的問題，對測量方法進行了改進，用儀表測量代替樣板測量，使測量精度與合套率大大提高。

推力球軸承；滾道直徑；樣板測量；儀表測量

1 前言

推力球軸承只適用于承受軸向負荷、轉速較低的機件上，其應用廣泛。例如起重機吊鉤、立式水泵、立式離心機、千斤頂、低速減速器等。該類軸承一般是由軸圈、座圈組成，對軸圈和座圈的滾道直徑尺寸要求很高，如果軸圈和座圈滾道直徑尺寸一致性不好，會直接影響軸承的壽命。無保持架，鋼球在溝道中是滿球狀態，如圖1所示，為不帶保持架的推力球軸承的結構形狀及套圈的滾道直徑尺寸D。

圖1 推力球軸承的結構形狀

2 推力球軸承的結構

推力球軸承是一種分離型軸承，一般是由軸圈、座圈、保持架和鋼球組成。有帶保持架的推力球軸承，軸圈、座圈可以和保持架、鋼球的組件分離，有些推力球軸承只有軸圈、座圈和鋼球，

3 改進前的測量方法

一般都是采用片形滾道直徑樣板測量推力球軸承套圈滾道直徑尺寸，片形滾道直徑樣板的結構形式如圖2所示。該樣板的厚度n為3mm,樣板分為大范和小范，帶圓形豁口的一面為小范，小范尺寸M為滾道直徑尺寸D的最小值，M=D+Δ1；不帶圓形豁口的一面為大范，大范尺寸b為滾道直徑尺寸D的最大值，b=D+Δ2。

圖2 片形滾道直徑樣板的結構形式

采用片形滾道直徑樣板測量推力球軸承套圈滾道直徑尺寸的測量原理，如圖 3所示。將樣板的大、小范分別放在被測的推力球軸承套圈的溝道中，并且使樣板盡可能通過被測軸承套圈的中心。若樣板大范的R面與靠近外徑方向的溝道接觸，表明滾道直徑尺寸合格; 若樣板大范的R面與靠近內徑方向的溝道接觸，表明該被測軸承套圈滾道直徑尺寸加工大了，為不合格品；若樣板小范的R面與靠近內徑方向的溝道接觸，表明滾道直徑尺寸合格；若樣板小范的R面與靠近外徑方向的溝道接觸，表明該被測軸承套圈滾道直徑尺寸加工小了，為不合格品。此種片形滾道直徑樣板只能定性判斷推力球軸承套圈滾道直徑尺寸合格與否，若用樣板測量軸圈和座圈的滾道直徑尺寸都在合格范圍，但一個偏大、一個偏小，此時將軸圈和座圈合套后，軸承在運轉過程中套圈磨損的就快，直接影響軸承的使用壽命，為此，推力球軸承在合套時，必須選擇一組相匹配的軸圈和座圈進行合套，才能提高推力球軸承的使用壽命。因此，對用樣板測量推力球軸承套圈滾道直徑尺寸的方法必須改進。

圖3 改進前測量推力球軸承滾道直徑尺寸的方法

4 改進后的測量方法

由于采用樣板只能定性判斷推力球軸承滾道直徑尺寸合格與否，不能測出滾道直徑尺寸的實際數值，因此，為了快速測出推力球軸承套圈的滾道直徑尺寸，自行設計了簡易的測量裝置，通過標準件進行比較測量，可以直接測量推力球軸承套圈的滾道直徑尺寸的實際值，為軸承裝配合套提供了有效數據。

圖4 改進后測量推力球軸承滾道直徑尺寸的方法

如圖 4所示為采用測量儀表結構的測量裝置原理圖。該裝置主要由測量儀表、固定測頭和活動測頭組成，固定測頭用螺釘緊固在儀表的表桿上，活動測頭用螺釘緊固在儀表活動端的支桿上。測量前，根據被測軸承型號，首先選取與被測套圈溝R尺寸相匹配的曲率球，曲率球尺寸為溝R尺寸的最小值，分別安裝在固定測頭和活動測頭上，再從被加工的產品中挑選一個加工精度高的產品作為首件，將首件送到計量室計量，計量合格后作為標準件。在測量推力球軸承滾道直徑尺寸時，將固定測頭和活動測頭均放在被測套圈的溝道內，并保證兩測頭通過套圈的中心，先用標準件進行對表，然后再進行測量，套圈滾道直徑尺寸的變化量就會通過測量儀表反映出來，可以直接測出推力球軸承滾道直徑尺寸的實際數值。測量過程中，分別對推力球軸承套圈軸圈和座圈的滾道直徑尺寸進行分選，在尺寸公差范圍內分為幾組，在裝配合套過程中，挑選匹配的軸圈和座圈滾道直徑尺寸進行合套，大大提高了合套率。

推力球軸承在合套時常因軸圈和座圈滾道直徑尺寸相差太大，使軸承在運轉過程中很快地被磨損，直接影響軸承的壽命，因此，采用改進后的測量裝置進行測量，既能準確判斷出被測軸承套圈滾道直徑尺寸合格與否，又能快速測出軸圈和座圈的滾道直徑尺寸，通過分選，選出滾道直徑尺寸基本一致的一組進行合套，提高了軸承裝配過程中的合套率。由于采用樣板測量時，一次合格率僅為60%，采用改進后方法測量，一次合格率可以提高到90%以上，所以，采用改進后的測量方法更加合理。

5 結束語

該裝置具有操作簡單、測量準確，減少了人為誤差、通用性強等特點，提高了測量效率，很好地滿足了生產需要。尤其在測量大型軸承套圈時，由于搬動套圈困難，設計一些簡易的測量裝置，既可節省成本，又提高了套圈測量精度，在今后工作中需不斷地探索和嘗試。但推力球軸承在使用時常因軸承的軸圈和座圈的內徑不同心，產生安裝偏差，結果使軸承在運轉過程中很快地被磨損，因此保證軸圈和座圈的同心度也非常重要。

（編輯：鐘 媛）

圖5 過渡盤結構

由前述可知，磨削擋邊存在著一些問題，采用不同的夾具硬車擋邊代替磨削擋邊，下面將兩種硬車擋邊與一種磨削擋邊的方法進行比較，找出其中的優缺點，見表 1。

4 結束語

表1 硬車方法與磨削方法比較

通過表1三種加工方法的對比發現，上述兩種硬車方法都能應用。如果擋邊留量充足、產品精度要求高、換活又比較頻繁時建議先采用三爪夾盤加工方法（因為三爪夾盤換活時，只需將夾爪更換即可），將多余留量車削掉，再采用磨削方法，這樣既保證了加工質量又保證了加工效率。如果平行差要求較為嚴格（0.01mm以內）、擋邊留量又不大時，采用彈簧夾盤比較合適；如果平行差要求非常嚴格（0.005mm以內）時，擋邊留量又不大時（例如擋邊修磨），則只能用磨削方法來加工。

（編輯：鐘 媛）

Improvement for measurement method of thrust ball bearing raceway diameter

Feng Haifeng1,Bian Yuxia2,Wang Shuqun3
(1. Market Department,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2. Engineering Technology Departmert,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd.,Harbin 150025,China;3. Department of Quality Control, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China)

The sheet shaped raceway diameter model was originally used to measure thrust ball bearing raceway diameter size. This method can only determine whether qualifed diameter size. In the measurement of raceway size, if the sample is not through the ring center ,the accuracy of measurement will be infuenced. In view of the existing problems,the measurement method was improved.Using meter measurement instead of sample measurement, the measurement precision and ftting rate were greatly improved.

thrust ball bearing; raceway diameter; sample measurement; meter measurement

TH 133.33+1

B

1672-4852（2015）01-0030-02

2014-11-10.

馮海豐（曾用名：馮海濤，1964-），男， 工程師.