便攜式擋邊平行差測量儀

孫斌，孟艷艷, 2，趙景周

(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)

隨著工業技術的飛速發展，作為大部分工作主機關鍵部件的軸承也進入了“低噪聲,長壽命,高可靠性”的高速轉動時代,而套圈擋邊平行差是引導滾子在同一徑向平面內轉動，保證軸承高速穩定旋轉的一項重要參數。因此，除了嚴格控制軸承套圈主要工作面(滾道)的質量外，還應對軸承套圈輔助工作面(如擋邊引導面)進行精確檢測和有效控制，以保證產品的綜合質量[1-2]。

1 現行擋邊平行差測量儀

目前，生產車間廣泛使用的軸承擋邊平行差專用測量儀器如圖1所示，需要將套圈放在儀器上手動旋轉一周進行測量。具體測量步驟為：首先，將被測內圈端面放置在儀器測量工作面上進行水平定位，并使內圈滾道與V形支承接觸進行輔助定位；然后，調整儀表位置，使儀表測頭與內圈擋邊接觸；最后，緩慢、勻速轉動內圈一周，觀察并記錄儀表示值變化，最大示值與最小示值之差即為被測軸承內圈的擋邊平行差。

圖1 現行擋邊平行差測量儀

雖然現行擋邊平行差測量儀可以準確測出擋邊平行差，但其僅適用于小型、輕型套圈。對于大型、超重型套圈(外徑大于400 mm或質量大于20 kg的套圈)，由于產品自身質量較大，搬運及旋轉測量的操作較為困難，測量期間極易產生磕碰傷，從而造成不良品，給企業帶來不必要的經濟損失；而且存在產品失控滑落的風險，危及測量人員的人身安全。因此，尋求一種新的測量手段十分必要。

2 便攜式擋邊平行差測量儀

為滿足各種尺寸范圍的軸承套圈，尤其是大型、超重型套圈擋邊平行差的測量要求，通過研究現行擋邊平行差測量儀的測量原理[3-5]，借鑒圓度儀的工作方式設計了一款便攜式擋邊平行差測量儀。此儀器區別于現行儀器的龐大與笨重，其小巧輕便性為測量過程提供了便利。

如圖2所示，擋邊平行差測量儀的底板采用了一塊200 mm×100 mm×20 mm的鋼板做底板，以對擋邊平行差測量儀進行水平定位。為提高測量精度，需對底板工作面進行超精處理，以減小底板精度對測量結果的影響。同時，為了保證端面良好定位，采用V形支承與內圈滾道接觸進行輔助定位。

1—底板；2—伸縮支桿；3—儀表；4—V形支承；5—表架

便攜式擋邊平行差測量儀仍采用端面定位的方式進行測量，測量狀態如圖3所示。測量時先將底板寬端面與軸承端面水平接觸，并用V形支承接觸內圈滾道進行輔助定位；然后調整伸縮支桿，使儀表測頭與被測套圈擋邊接觸，保證儀表測頭與底板垂直；最后沿擋邊緩慢勻速轉動便攜式擋邊平行差測量儀一周，觀察儀表示值變化，最大示值與最小示值之差即為被測套圈擋邊平行差。

圖3 便攜式擋邊平行差測量儀測量狀態示意圖

3 測量數據分析

為驗證便攜式擋邊平行差測量儀測量結果的準確性，進行以下試驗：取8個不同型號的軸承內圈作為被測件，選擇3名測量人員分別使用現行擋邊平行差測量儀和便攜式擋邊平行差測量儀測量同一件產品并記錄數據。測量結果記為xij(i為測量人員序號，i=1,2,3；j為軸承編號，j=1,2,…,8)，單位為μm。

不同測量人員，使用同一臺儀器測量同一件產品時，測量結果如圖4所示；同一測量人員，使用不同儀器測量同一件產品時，測量結果如圖5所示。分析圖4，圖5的測量結果可知，無論是不同測量人員使用同一臺儀器測量同一件產品，還是同一測量人員使用不同的儀器測量同一件產品，其誤差都在0～2 μm范圍內，且大多都在0～1 μm范圍內。因此，可以認為便攜式擋邊測量儀可用于測量軸承套圈擋邊的平行差，且測量精度滿足要求。

圖4 不同擋邊平行差測量儀的測量結果

圖5 不同測量人員的測量結果

4 結束語

通過與現行擋邊平行差測量儀器測量結果的對比研究發現，便攜式擋邊平行差測量儀可以很好的保證測量精度與測量準確性。而且該設計結構簡單,操作方便，省時省力，有效解決了大型、超重軸承套圈擋邊平行差測量難的問題，提高了測量的效率，減輕了勞動強度，在軸承行業內極具推廣價值。