四點接觸球軸承溝道加工與測量方法探討

王 冰，藺慧聰

（1. 中航工業哈爾濱軸承有限公司研發中心，黑龍江 哈爾濱 150036；2.哈爾濱軸承集團公司 質量管理部 ，黑龍江 哈爾濱 150036)

1 前言

四點接觸球軸承有一個桃形截面溝道的外圈和一對雙半內圈，形成四點接觸。四點接觸球軸承承受較大的推力載荷及加速狀態下產生的軸向推力，所以此軸承大多用于重型汽車、軋機軋輥，大型柴油機齒輪箱等處。其結構特點為可分離型結構，外圈為整體式，溝道為兩中心結構，內套為分離式，且溝道為兩桃形溝道結構組合而成，接觸角一般為30°或35°，能夠裝入較多數量的鋼球，使軸承具有較高的承載能力，近幾年來市場需求量增加。磨削溝道的砂輪一般采用金剛石滾輪修整，金剛石滾輪需要定制，加工周期長，無法滿足產品供貨期要求。為了便于生產，滿足產品要求，工藝上采用金剛筆對砂輪進行修整一次成型磨削工藝，并制定對桃形溝道的檢測方法及游隙的測量方法。

2 滾道加工方法

四點接觸球軸承桃形溝道在切入磨床上通過調整砂輪修整器與砂輪的相對位置，通過儀表控制溝道兩中心偏移量e改變砂輪圓弧修整形狀，形成一次切入磨削形成桃形溝道的加工方法。軸承外、內圈結構如圖 1 所示。

圖1 外圈、內圈結構

在磨削加工中，先將砂輪按一般溝曲率修整為半圓形狀，一般溝曲率半圓與四點接觸溝曲率R尺寸應相同（參照圖 1），這是一般深溝球軸承溝道常規的加工方法，為下一步加工桃形砂輪奠定了基礎。桃形砂輪是分兩次加工而成的，所以兩中心的位移量2e控制必須準確，為此采用在機床擋塊上設計安裝專用儀表架，通過儀表來控制溝道加工（如圖 2 所示）。首先將儀表調至零位，按第 1 中心O1修整CD圓弧段砂輪，圓弧R一定，修整量一定，然后按兩中心位移量2e，即按第 2 中心O2修整AB圓弧段砂輪，修整量與CD段相同，實現砂輪修整。使用千分尺確定桃形溝標準尺寸，然后利用調心機在千分尺寸上量到溝徑固定值。測量時，將調心機放入測量外圈溝道內，左右推動尋找最大值，找到最大值后鎖緊卡尺上的鎖緊螺母。測量時一定要左右推動，用力要合適，用力過大或過小都會影響測量準確性。通過這種方法加工此類軸承桃形溝道尺寸準確，測量方法簡單，解決了溝道加工與測量難題，誤差小且精度高，成套游隙檢測可以一次合格。

圖2 砂輪修整示意圖

3 游隙測量

由于四點接觸球軸承的結構特點，成品軸承軸向游隙不能直接測量，只有借助于輔具間接測量，為此根據軸承的特點設計了游隙測量輔具（如圖 3 所示）。裝配時游隙測量緊固件3與軸承雙半內圈內徑配合，按順序依次裝入半內圈、外圈、鋼球及另一半內圈，壓緊墊片，擰緊螺母，上下移動外圈通過儀表檢測的數值即為軸向游隙。

圖3 游隙測量輔具

4 結束語

四點接觸球軸承加工質量的關鍵在于溝道，桃形溝道R、壓力點角度、溝道的兩中心e值必須按產品精度保證加工質量。經實踐驗證，按此方法加工套圈完全滿足技術要求，方法簡單使用方便，且成本低，保證產品進度，用戶滿意。