微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差的測量

劉燕娜，王玉飛，張風琴，張旭

(1.洛陽軸研科技股份有限公司，河南 洛陽 471039；2．河南省高性能軸承技術重點實驗室，河南 洛陽 471039；3．滾動軸承產業技術創新戰略聯盟，河南 洛陽 471039)

1 軸承套圈溝道形狀誤差測量的基本要求

軸承套圈溝道形狀誤差嚴重影響軸承的工作性能。溝道形狀發生改變，溝道與鋼球的密合度也隨之發生變化，從而影響軸承的承載能力、摩擦磨損、精度、剛度、旋轉精度、振動和噪聲等性能。因此，在溝道加工過程中需要通過測量嚴格控制套圈溝道形狀誤差。

在軸承零件的檢測過程中，內、外圈溝道形狀誤差通過表面形貌測量儀測量。如圖1所示，測量時將待測套圈放置在V形槽上，搖動手柄，將測頭移動至被測套圈的溝道處，測頭與溝道接觸后開始測量，最后通過讀表獲得測量結果。

1─被測套圈；2─表面形貌儀測頭；3─V形槽

2 微型凸緣軸承套圈溝道形狀誤差的測量

某微型凸緣軸承外圈的外徑φ13 mm，內徑φ11.3 mm，寬度4 mm，擋邊直徑φ15.5 mm，擋邊寬度1.2 mm，溝道曲率半徑1.89 mm，要求溝道形狀誤差不大于0.001 mm，該套圈結構如圖2所示。由于該類軸承套圈帶止推擋邊，無法在V形槽上定位直接測量其溝道形狀誤差，故需設計輔助工裝，方便套圈定位，進而進行溝道形狀誤差的測量。

圖2 某微型凸緣軸承外圈

針對V形槽的定位方式和凸緣擋邊的結構形式，設計的微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差測量專用定位工裝如圖3所示。

1—壓塊；2—被測套圈；3—套筒

定位工裝由壓塊和套筒組成，材料選用GCr15，套筒與壓塊之間通過螺紋擰緊。該定位工裝在測量過程中只起到定位作用，套筒外徑面經過磨削加工，可與V形槽緊密貼合，成水平狀態，保證被測套圈的中心線平行于V形槽，相當于普通套圈在V形槽上的定位，對測量精度沒有影響。

對于外徑尺寸小于套筒內徑，且大于套筒內孔的凸緣軸承外圈，均可使用該定位工裝進行溝道形狀誤差的測量。并且，可通過改變套筒的內徑、內孔，加工不同規格的套筒和壓塊對不同尺寸的凸緣軸承外圈進行溝道形狀誤差測量。

測量時，將被測套圈放入套筒中，套圈大端面與套筒內端面平行放置，然后將壓塊擰入，使壓塊與套圈的凸緣端面緊密接觸，保證套圈固定不晃動，最后將定位好的整套工裝放置在表面形貌儀配套的V形槽上進行測量。按照工藝要求加工定位工裝后，隨機抽取10件精磨溝道后的帶凸緣軸承外圈，分別使用傳統定位方法(粘橡皮泥)和定位工裝在V形槽上定位，利用表面形貌儀對套圈的溝道形狀誤差進行測量，結果見表1。

表1 某微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差的測量結果

由表可知，傳統定位方法所得測量結果的散差大，而使用定位工裝所得測量結果的離散性很小，且溝道形狀誤差均滿足加工工藝要求。

3 結束語

針對微型凸緣軸承設計了測量定位工裝，解決了無法在表面形貌儀上測量外圈溝道形狀誤差的問題，且設計的定位工裝易加工、成本低，測量結果準確、可靠，可作為套圈生產加工中有效的質量控制參數，為軸承零件的質量控制提供有效依據，滿足軸承零件批量生產對測量效率高的要求。