滾動(dòng)軸承套圈端面彎曲度檢測(cè)裝置

康延輝，陳輝，張帥軍，倪濱昆，王典仁

(1.洛陽(yáng)LYC軸承有限公司，河南 洛陽(yáng) 471039；2.航空精密軸承國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471039)

由于摩擦力矩低，回轉(zhuǎn)精度高等優(yōu)點(diǎn)，輕、窄系列軸承的應(yīng)用越來(lái)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(cè)的難度很大，尤其對(duì)于外徑尺寸大于380 mm的軸承，國(guó)內(nèi)通常采用平臺(tái)加磁力表架進(jìn)行套圈彎曲度的簡(jiǎn)易測(cè)量，測(cè)量效率不高且測(cè)量精度低，很大程度上制約了該類(lèi)軸承的生產(chǎn)和檢驗(yàn)。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(xiàng)形位公差的實(shí)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(dòng)軸承套圈端面彎曲度檢測(cè)方法，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的檢測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承套圈端面彎曲度的檢測(cè)。

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(cè)時(shí)需要使測(cè)頭與端面支承點(diǎn)處于同一端面的同一圓周位置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，需要通過(guò)端面支承將被測(cè)軸承套圈懸空，保證測(cè)量表與支承處于同一端面，且端面支承與測(cè)量表位置可調(diào)，以使測(cè)量表與端面支承處于同一周向位置。對(duì)套圈進(jìn)行徑向定位后旋轉(zhuǎn)套圈，測(cè)量表上產(chǎn)生的示值變動(dòng)量即滾動(dòng)軸承套圈端面彎曲度。

基于上述檢測(cè)原理設(shè)計(jì)的滾動(dòng)軸承套圈端面彎曲度檢測(cè)裝置如圖1所示，其由底座、測(cè)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(cè)量平板的形狀與底座保持一致。測(cè)量平板的四角各設(shè)置1個(gè)螺孔，通過(guò)螺栓連接(鉚接)或直接焊接到底座上。測(cè)量平板上設(shè)有3個(gè)間隔120°分布的T形槽，每個(gè)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(dòng)的端面支承，被測(cè)套圈放置于端面支承上，在環(huán)繞被測(cè)套圈的的任一位置至少設(shè)置2個(gè)徑向定位支承。底座的一側(cè)設(shè)有立柱，上測(cè)量表和下測(cè)量表通過(guò)測(cè)量表架安裝于立柱，形成軸承套圈彎曲度測(cè)量裝置。

1—底座；2—測(cè)量平板；3—徑向定位支承；4—端面支承；5—被測(cè)套圈；6—上測(cè)量表；7—上測(cè)量表架；8—立柱；9—下測(cè)量表；10—下測(cè)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(shuō)明套圈彎曲度測(cè)量裝置的使用方法，根據(jù)測(cè)量范圍，所設(shè)計(jì)測(cè)量平板的測(cè)量面尺寸應(yīng)為505 mm×480 mm，用螺栓將底座與測(cè)量平板固定。檢測(cè)時(shí)，根據(jù)被測(cè)套圈的直徑調(diào)節(jié)測(cè)量平板上的端面支承及上、下測(cè)量表進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)某型外徑400 mm的軸承套圈，對(duì)其精研端面后的端面彎曲度、平行差的檢測(cè)做進(jìn)一步的說(shuō)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(gè)徑向定位支承使其處于同一高度，并使上、下測(cè)量表處于端面測(cè)量范圍內(nèi)，然后固定上、下測(cè)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(gè)端面支承在端面徑向的支承位置相同，保證支承點(diǎn)周向的一致性。

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

4)完成一件產(chǎn)品的測(cè)量后，取下套圈換另一件備檢套圈進(jìn)行檢測(cè)，記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)。共計(jì)10個(gè)工件，檢測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 外徑400 mm套圈端面彎曲度檢測(cè)結(jié)果

以上分析及檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：所設(shè)計(jì)的滾動(dòng)軸承套圈端面彎曲度檢測(cè)裝置調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單，讀取數(shù)值方便，測(cè)量精度高(±1 μm)，測(cè)量點(diǎn)及端面支承點(diǎn)、徑向支承點(diǎn)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(dòng)量等參數(shù)的檢測(cè)。