四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈溝位置測(cè)量方法

趙有為，李興林

(1. 浙江天馬軸承有限公司，浙江 湖州 313200；2.杭州軸承試驗(yàn)研究中心有限公司，杭州 310022)

1 現(xiàn)狀

四點(diǎn)接觸球軸承一般適用于純軸向載荷或軸向載荷較大時(shí)呈兩點(diǎn)接觸的場(chǎng)合，也適合于高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。軸承的精度控制可以確保高速旋轉(zhuǎn)軸承平穩(wěn)有效地運(yùn)行，因此，內(nèi)圈溝道的測(cè)量十分重要。尤其是雙半內(nèi)圈的一致性。

QJ222內(nèi)圈的技術(shù)要求如圖1所示。傳統(tǒng)測(cè)量方法為：(1)利用樣板，通過(guò)光隙的方法進(jìn)行控制；(2)使用產(chǎn)品球在2個(gè)通過(guò)磨具緊靠一起的內(nèi)圈上刮色。這2種方法判斷誤差均較大。而三坐標(biāo)、輪廓儀等精密儀器雖然可以進(jìn)行精確測(cè)量，但局限于實(shí)驗(yàn)室，無(wú)法在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。

圖1 QJ222內(nèi)圈的技術(shù)要求

2 測(cè)量原理

根據(jù)需要，設(shè)計(jì)了一種適用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈溝道測(cè)量方法，其原理如圖2a所示。假定標(biāo)準(zhǔn)位置為圓1，當(dāng)實(shí)際加工位置偏高，即d2>d1時(shí)，如果溝底尺寸滿足要求，則接觸點(diǎn)位置實(shí)際尺寸應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)要求偏大；反之如圖2b所示，當(dāng)實(shí)際加工尺寸位置偏低，即d2

(a) d2>d1 (b) d2

3 測(cè)量方法

針對(duì)QJ222內(nèi)圈生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)況，采用了如圖3所示的測(cè)量方法。

用2臺(tái)D913外徑測(cè)量?jī)x分別測(cè)量?jī)?nèi)圈溝道上高度差為7.5 mm(即1/2溝曲率半徑)的2個(gè)點(diǎn)的溝道直徑尺寸，其中一臺(tái)儀器調(diào)整高度為3 mm(B點(diǎn))，另外一臺(tái)高度調(diào)整為10.5 mm。在保證溝曲率符合要求的情況下通過(guò)幾何關(guān)系可以得知：如果第2測(cè)量點(diǎn)的尺寸偏差比第1測(cè)量點(diǎn)的尺寸偏差大d，則位置差為h，即高點(diǎn)的尺寸偏差大于低點(diǎn)的尺寸偏差，則位置偏高，此時(shí)有△A1O1B旋轉(zhuǎn)到△A2O2B；反之如果第2測(cè)量點(diǎn)的尺寸偏差小于第1測(cè)量點(diǎn)的尺寸偏差，則位置偏低。測(cè)量中如果選擇的2個(gè)高點(diǎn)的距離合適，則d和h能夠完全一致。經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)，一般調(diào)整儀器使h大于d，更有利于控制設(shè)計(jì)位置。

圖3 QJ222內(nèi)圈溝道測(cè)量示意圖

另外，此方法是比較測(cè)量，需要使用經(jīng)過(guò)精密儀器測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)件。生產(chǎn)中溝曲率半徑可以通過(guò)刮色球加以控制。

4 結(jié)束語(yǔ)

介紹的四點(diǎn)接觸球軸承內(nèi)圈溝道測(cè)量方法已經(jīng)在車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，效果良好。通過(guò)控制尺寸偏差能很好地控制內(nèi)圈的溝位置，從而大大提高產(chǎn)品的合格率。需要注意，第1測(cè)量點(diǎn)盡量選擇較低位置，從而保證2個(gè)測(cè)量點(diǎn)間保持一定的距離，距離拉的越大，尺寸偏差越大，相關(guān)量就越容易控制。第2測(cè)量點(diǎn)也有限制，位置越高，測(cè)量尺寸受弧度影響越大，越不容易測(cè)量。

另外，通過(guò)選擇合適的測(cè)點(diǎn)位置，此方法還可用于控制調(diào)心滾子軸承內(nèi)圈的加工質(zhì)量。