滾動軸承套圈端面彎曲度檢測裝置

康延輝，陳輝，張帥軍，倪濱昆，王典仁

(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)

由于摩擦力矩低，回轉(zhuǎn)精度高等優(yōu)點，輕、窄系列軸承的應(yīng)用越來越廣泛。然而，由于輕、窄系列軸承套圈易受力變形，其加工和檢測的難度很大，尤其對于外徑尺寸大于380 mm的軸承，國內(nèi)通常采用平臺加磁力表架進行套圈彎曲度的簡易測量，測量效率不高且測量精度低，很大程度上制約了該類軸承的生產(chǎn)和檢驗。而軸承端面是軸承套圈加工的基準(zhǔn)，其端面彎曲度直接影響軸承套圈其他表面各項形位公差的實現(xiàn)以及產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)精度、配合精度等。因此，提出了一種滾動軸承套圈端面彎曲度檢測方法，并設(shè)計了相應(yīng)的檢測裝置，以實現(xiàn)滾動軸承套圈端面彎曲度的檢測。

軸承套圈端面彎曲度是指套圈端面單一周向方向的彎曲程度，檢測時需要使測頭與端面支承點處于同一端面的同一圓周位置。為實現(xiàn)上述目的，需要通過端面支承將被測軸承套圈懸空，保證測量表與支承處于同一端面，且端面支承與測量表位置可調(diào)，以使測量表與端面支承處于同一周向位置。對套圈進行徑向定位后旋轉(zhuǎn)套圈，測量表上產(chǎn)生的示值變動量即滾動軸承套圈端面彎曲度。

基于上述檢測原理設(shè)計的滾動軸承套圈端面彎曲度檢測裝置如圖1所示，其由底座、測量平板和立柱3部分組成。底座可根據(jù)需要制作成方形、圓形或多角形，測量平板的形狀與底座保持一致。測量平板的四角各設(shè)置1個螺孔，通過螺栓連接(鉚接)或直接焊接到底座上。測量平板上設(shè)有3個間隔120°分布的T形槽，每個T形槽中部的兩側(cè)設(shè)有間隔1 mm的刻度線，且T形槽內(nèi)均設(shè)置有可活動的端面支承，被測套圈放置于端面支承上，在環(huán)繞被測套圈的的任一位置至少設(shè)置2個徑向定位支承。底座的一側(cè)設(shè)有立柱，上測量表和下測量表通過測量表架安裝于立柱，形成軸承套圈彎曲度測量裝置。

1—底座；2—測量平板；3—徑向定位支承；4—端面支承；5—被測套圈；6—上測量表；7—上測量表架；8—立柱；9—下測量表；10—下測量表架；11—螺孔；12—T形槽；13—刻度線

以外徑尺寸380～500 mm的軸承套圈為例說明套圈彎曲度測量裝置的使用方法，根據(jù)測量范圍，所設(shè)計測量平板的測量面尺寸應(yīng)為505 mm×480 mm，用螺栓將底座與測量平板固定。檢測時，根據(jù)被測套圈的直徑調(diào)節(jié)測量平板上的端面支承及上、下測量表進行測量。針對某型外徑400 mm的軸承套圈，對其精研端面后的端面彎曲度、平行差的檢測做進一步的說明，具體操作步驟如下：

1)將被檢套圈放置在端面支承上，調(diào)整2個徑向定位支承使其處于同一高度，并使上、下測量表處于端面測量范圍內(nèi)，然后固定上、下測量表及徑向定位支承。

2)調(diào)整端面支承，利用刻度線使3個端面支承在端面徑向的支承位置相同，保證支承點周向的一致性。

3)對上、下測量表進行調(diào)零，旋轉(zhuǎn)軸承套圈進行檢測(將被測軸承以軸心線為中心旋轉(zhuǎn)1周以上)，記錄上、下測量表的示值變動量，則上測量表變動量即套圈端面平行度，下測量表變動量即套圈端面彎曲度。

4)完成一件產(chǎn)品的測量后，取下套圈換另一件備檢套圈進行檢測，記錄檢測數(shù)據(jù)。共計10個工件，檢測數(shù)據(jù)見表1。

表1 外徑400 mm套圈端面彎曲度檢測結(jié)果

以上分析及檢測數(shù)據(jù)表明：所設(shè)計的滾動軸承套圈端面彎曲度檢測裝置調(diào)節(jié)簡單，讀取數(shù)值方便，測量精度高(±1 μm)，測量點及端面支承點、徑向支承點均可調(diào)，能夠滿足不同尺寸軸承套圈的端面彎曲度、平行度、高度變動量等參數(shù)的檢測。