中大型向心軸承有負荷徑向游隙測量裝置研究

康延輝，時可可，張艷麗

中大型向心軸承有負荷徑向游隙測量裝置研究

康延輝1，2，時可可1，2，張艷麗1，2

（1. 洛陽LYC軸承有限公司，河南 洛陽 471039；2. 航空精密軸承國家重點實驗室，河南 洛陽 471039）

針對現有軸承徑向游隙有負荷測量儀器測量范圍有限的問題，研制出一種新型向心軸承有負荷徑向游隙測量裝置，利用推力計、測量平臺、V形叉，實現對小批量中、大型向心軸承有負荷徑向游隙的測量，測量結果準確，操作簡單可靠。

軸承；徑向游隙；測量

1　前言

滾動軸承是現代機械中廣泛應用的機械基礎件之一，其精度好壞對使用性能及使用壽命有很大的影響。徑向游隙作為向心軸承的一個重要特性，是軸承制造單位和用戶都非常關注的關鍵指標之一，其合格與否直接影響到軸承產品的使用性能及壽命。

通常中、大型向心軸承產品徑向游隙無負荷要求，其徑向游隙的檢測方法為計算配套，并經試套后靠人工予以適當的手推力用儀表或塞尺來測量，得出軸承最大游隙值和最小游隙值。采用這種檢測方法檢測力不明確，測得的游隙值受人為手推力大小影響，測量值依賴于操作者的技能水平。隨著市場對產品的要求越來越高，對軸承的各項指標也越來越精細化，特殊工況下使用的中、大型向心軸承要求測出規定測量負荷下的具體游隙值，但目前軸承行業內沒有中、大型向心軸承有負荷徑向游隙的專用測量儀器。為了更好的反映在給定載荷情況下中、大型向心軸承的徑向游隙值，有必要設計一種有效的徑向游隙測量方法及裝置，來實現對中、大型向心軸承有負荷狀態下徑向游隙的檢測。本文通過分析研究，設計了一種結構簡單、易操作、測量準確可靠的中、大型向心軸承有負荷徑向游隙測量裝置。

2　 中、大型向心軸承有負荷徑向游隙測量裝置

該文所要解決的問題是提供一種科學、有效、簡便的中、大型（D：280～400mm）向心軸承徑向游隙測量方法和裝置，以解決現有小批量中、大型向心軸承有負荷狀態下徑向游隙檢測的技術難題。

該軸承徑向游隙測量裝置是利用測量平臺，把軸承內圈固定在平臺中心，利用推力計及專用的V形叉分別對軸承徑向相對兩個方向施加規定載荷，通過測量表讀出兩次測量的位移，兩個位移之差即為所測得的軸承徑向游隙值，具體結構示意圖見圖 1。

圖1　中、大型圓柱滾子軸承有負荷徑向游隙測量裝置

如圖 1 所示，測量平臺 5 水平放置，軸承內圈通過測量平臺 5 上的底座 4、螺母 1和壓蓋 7進行固定，利用表架 9 使測量表 10 的表尖固定在外圈外圓柱面中心（軸承滾道中部）位置，把V形叉 8 與推力計 11 進行連接，調節V形叉上的三個調節螺釘 7 使V形叉作用在軸承外圈外圓柱面寬度的中心（軸承滾道中部）位置。手推推力計，達到軸承產品要求的測量載荷時，讀出測量表的測值S1（位移量）；將推力計和V形叉換到軸承相對方向上，按上述步驟手推推力計，加載讀出測量表的另一測值S2（位移量）。

則軸承在要求載荷情況下的徑向游隙值為：

以上裝置可以有效地解決中、大型圓柱滾子軸承的徑向游隙有負荷檢測問題，但是，對于深溝球軸承及三、四點接觸球軸承，利用上述測量方法進行徑向游隙檢測時，由于中、大型軸承鋼球的自重問題，造成內、外圈溝底不能與鋼球完全接觸，這對徑向游隙的檢測會產生一定的影響，特別是三、四點接觸球軸承，雙半外圈在檢測徑向游隙時還要進行捆扎等工序，以使其外圈是一個整體，對徑向游隙檢測的影響更大。為了消除上述由于鋼球自重引起的下沉對徑向游隙測量的影響，通過對圖 1 中檢測裝置的改進，提出另外一種檢測方式，即：檢測平臺制作為L形，利用螺釘將水平面固定于工作臺上，檢測平臺的垂直面用作檢測平面，實現徑向游隙的檢測，如圖 2 所示。

圖2　中、大型球軸承有負荷徑向游隙測量裝置

利用該測量裝置可以有效消除由于鋼球自重產生下沉對檢測徑向游隙的影響，保證了徑向游隙檢測時內、外圈溝底與鋼球良好的接觸狀態，但要注意，此時所加載荷應考慮外圈和鋼球保持架組件自重的影響，即：

推力計向下施加負荷進行徑向游隙測時，施加的力為：F1=F-G，

此時，讀取測量表數值為S1；

推力計向上施加負荷時，施加的力為：F2=F+G，

此時，讀取測量表數值為S2；

則軸承在要求載荷情況下的徑向游隙值為：

Gr=|S1-S2|，

其中，

F——產品要求徑向游隙負荷值，

G——外圈和鋼球保持架組件自重值。

3　結束語

以上兩種測量裝置結構簡單，利用推力計可以按產品要求進行定量加載，V形叉可有效地把負荷作用于通過軸承中心的一條線上，并且通過圖 2 例的實施，消除了鋼球自重產生下沉對徑向游隙檢測的影響，實現了向心軸承徑向游隙的有負荷測量，操作簡單、高效，對工位器具要求不高，適用于軸承生產單位和用戶對小批量中、大型向心軸承的檢測需要，可以方便、準確地檢測中、大型深溝球軸承、圓柱滾子軸承、三（四）點接觸球軸承等在有負荷狀態下的徑向游隙值，滿足特殊產品的測量要求，解決了現有中、大型向心軸承有負荷狀態下徑向游隙檢測的技術難題。

（編輯：王立新）

Research on measurement device with load for middle and large radial bearing radial clearance

Kang Yanhui1，2， Shi Keke1，2， Zhang Yanli1，2
（1. Luoyang LYC Bearing Co.，Ltd.，Luoyang 471039，China； 2.State Key Laboratory of Aerospace Precision Bearing， Luoyang 471039，China）

In view of the measuring scope of the existing bearing radial clearance with load measuring instrument being limited，a kind of new medium and large centripetal bearing radial clearance measurement device with load was put forward， using thrust meter， measuring platform， and v-shaped fork， the radial clearance with load of small batch and medium and large radial bearings were measured， measurement results were accurate， operation was simple and reliable.

bearing； radial clearance； measure

TH133.33+1，TH133.33+2

B

1672-4852（2016）03-0038-02

2016-05-20.

康延輝（1984-），男，工程師.