調(diào)心球軸承內(nèi)圈溝道測(cè)量方法的改進(jìn)

李利莉

(哈爾濱軸承集團(tuán)公司 小型球軸承分廠 ，哈爾濱 150036)

1 前言

調(diào)心球軸承主要承受徑向載荷，同時(shí)可承受較小的軸向載荷。旋轉(zhuǎn)時(shí)鋼球、保持架、內(nèi)圈相對(duì)外圈心軸可做一定程度的自由傾斜，具有自動(dòng)調(diào)心性能，可以補(bǔ)償不同心度和軸撓度造成的誤差，但其內(nèi)、外圈相對(duì)傾斜度不得超過3°。典型的調(diào)心球軸承1311ATN結(jié)構(gòu)如圖1所示，內(nèi)圈尺寸結(jié)構(gòu)如圖2所示。調(diào)心球軸承內(nèi)圈溝道位置、溝道間距直接影響調(diào)心球軸承的游隙、調(diào)心性及合套時(shí)的合套率，因此，下文以調(diào)心球軸承1311ATN為例，分析內(nèi)圈溝道的測(cè)量方法。

圖1 調(diào)心球軸承1311ATN

圖2 1311ATN內(nèi)圈尺寸結(jié)構(gòu)

2 改進(jìn)前測(cè)量方法及存在的問題

改進(jìn)前利用測(cè)量樣板采用透光法對(duì)調(diào)心球軸承內(nèi)圈溝道位置和溝道間距進(jìn)行測(cè)量、檢驗(yàn)和控制，測(cè)量樣板如圖3、圖4所示。

圖3 溝道位置樣板

圖4 溝道間距樣板

2.1 溝道位置測(cè)量

溝道位置樣板的大范和小范(開口側(cè))分別代表最大溝道位置和最小溝道位置。檢測(cè)基準(zhǔn)端面(以非打字端面為基準(zhǔn)面)側(cè)溝道位置，將樣板的定位面靠在內(nèi)圈基準(zhǔn)端面上，先后用大、小范測(cè)量、查看溝道上光隙的分布情況。若大范在接近基準(zhǔn)端面的一邊露縫，而小范在遠(yuǎn)離基準(zhǔn)端面的一邊露縫，則溝道位置合格；若大、小范都在接近基端準(zhǔn)面的一邊露縫，則溝道位置“過小”(不合格)；若大、小范都在遠(yuǎn)離基準(zhǔn)端面的一邊露縫，則溝道位置“過大”(不合格)。測(cè)量原理如圖5所示。

圖5 溝道位置測(cè)量、判斷方法

由于溝道位置樣板曲率半徑是以溝道曲率半徑的最小尺寸作為名義尺寸來制造的，故內(nèi)圈溝道曲率半徑往往大于樣板的曲率半徑，也就存在測(cè)量時(shí)樣板曲率中心線與測(cè)量溝道曲率中心線重合，大、小范兩邊露縫的情況，此時(shí)根據(jù)使用大、小范的不同，溝道位置正好符合最小或最大尺寸(合格)。

2.2 兩溝道間距測(cè)量

測(cè)量時(shí)，若大范里邊露縫而小范外邊露縫，則溝道間距合格；若大、小范都是里邊露縫，則溝道間距“過窄”(不合格)；若大、小范都是外邊露縫，則溝道間距“過寬”(不合格)。測(cè)量原理如圖6所示。

圖6 溝道間距測(cè)量、判斷方法

同樣，溝道間距采用樣板測(cè)量時(shí)，也存在樣板兩曲率中心線與雙列內(nèi)溝道曲率中心線重合、大小范兩邊露縫的情況，此時(shí)根據(jù)使用大、小范的不同，溝道間距正好是合格范圍的最窄或最寬極限(合格)。

2.3 存在的問題

(1)樣板透光檢測(cè)受光線影響大，不同光線，不同人員測(cè)量的結(jié)果差異大，測(cè)量誤差大。

(2)樣板測(cè)量面的厚度僅為0.5 mm，易磨損。特別是溝道間距樣板在測(cè)量時(shí)，為使溝道間距樣板所在的平面與內(nèi)圈軸線垂直，樣板在溝道上轉(zhuǎn)動(dòng)，接觸位置近似為點(diǎn)接觸(0.5 mm長(zhǎng)的直線)，磨損更加嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換，而且樣板是否磨損需經(jīng)過專門的檢測(cè)鑒定。

(3)受溝道曲率影響大，溝道曲率大小不一致時(shí)測(cè)量結(jié)果也不一致。

(4)對(duì)操作者的檢測(cè)技能要求較高。

3 解決方法

制作溝道位置和溝道間距標(biāo)準(zhǔn)件。以距基準(zhǔn)面較近的溝道為第1溝道，較遠(yuǎn)的溝道為第2溝道，實(shí)測(cè)第1溝道位置和第1溝道與第2溝道的溝道間距，并記錄測(cè)量值。

采用2臺(tái)D022測(cè)量?jī)x測(cè)量調(diào)心球軸承內(nèi)圈溝道位置和溝道間距，測(cè)量前按照標(biāo)準(zhǔn)件實(shí)測(cè)值對(duì)表，第1臺(tái)測(cè)量?jī)x測(cè)量第1溝道曲率中心線相對(duì)于基準(zhǔn)面的距離，第2臺(tái)測(cè)量?jī)x測(cè)量第2溝道曲率中心線相對(duì)于基準(zhǔn)面的距離，測(cè)量方法如圖7所示。

圖7 D022測(cè)量?jī)x測(cè)量溝道位置示意圖

第1溝道位置為第1臺(tái)測(cè)量?jī)x讀數(shù)加上溝道位置的基本尺寸，即被測(cè)套圈實(shí)際溝道位置，然后與溝道位置要求的工藝范圍進(jìn)行比較，工藝范圍內(nèi)為合格，否則為不合格。兩溝道間距為第2臺(tái)測(cè)量?jī)x讀數(shù)減去第1臺(tái)測(cè)量?jī)x讀數(shù)(正值為加號(hào)，負(fù)值為減號(hào))，再加上溝道間距的基本尺寸即為實(shí)際溝道間距，然后與溝道間距要求的工藝范圍進(jìn)行比較，范圍內(nèi)為合格，否則為不合格。

例如，1311ATN溝道間距為14 mm±0.025 mm，溝道位置7.5 mm±0.05 mm，溝道曲率半徑為8.14 mm±0.07 mm。實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件值為：溝道間距14 mm+0.005 mm，第1溝道位置7.5 mm+0.01 mm。利用2臺(tái)D022儀器進(jìn)行測(cè)量，第1臺(tái)測(cè)量?jī)x對(duì)表為+0.01 mm，第2臺(tái)測(cè)量?jī)x對(duì)表為0.01+0.005=+0.015 mm。 第1臺(tái)測(cè)量?jī)x實(shí)測(cè)讀數(shù)為+0.006 mm，第2臺(tái)測(cè)量?jī)x實(shí)測(cè)讀數(shù)為+0.01 mm，則此套圈第1溝道位置為：+0.006 mm，兩溝道間距為：+0.01-(+0.006)=+0.004 mm，即實(shí)際溝道位置為7.5 mm+0.006 mm，實(shí)際兩溝道間距為14 mm+0.004 mm。

4 結(jié)束語

采用測(cè)量?jī)x測(cè)量的方法簡(jiǎn)單易掌握，測(cè)量準(zhǔn)確，避免了用樣板檢測(cè)的諸多弊病，并且在測(cè)量溝道位置、溝道間距的同時(shí)也可同時(shí)測(cè)量溝道尺寸、溝道圓度。