無內(nèi)圈滾針軸承滾針總體內(nèi)徑測量方法的改進(jìn)

姜麗華，王喜榮

(1.中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 研發(fā)中心，哈爾濱 150036;2.哈爾濱軸承配件有限公司 鋼球分廠，哈爾濱 150036)

滾針軸承徑向結(jié)構(gòu)緊湊，外徑小且承載能力大，特別適用于徑向安裝尺寸受限制的支承結(jié)構(gòu)。目前行業(yè)中針對(duì)滾針軸承的檢驗(yàn)不盡完善，尤其是無內(nèi)圈滾針軸承滾針總體內(nèi)徑無法直接測量，必須采用間接測量法進(jìn)行測量。

1 改進(jìn)前測量方法

圖1所示為無內(nèi)圈無保持架只有外圈和滾針的軸承結(jié)構(gòu)，此種軸承無內(nèi)圈，適用于徑向安裝尺寸受限制的支承結(jié)構(gòu)，與軸承相配的軸頸直接作為滾動(dòng)面，只有將作為滾動(dòng)面的軸加工至規(guī)定的尺寸精度和幾何精度，才可確保高旋轉(zhuǎn)精度。其徑向結(jié)構(gòu)緊湊，僅能承受徑向載荷，在安裝時(shí)，可先將軸承外圈滾動(dòng)表面涂一薄層潤滑脂，并把滾針依次緊貼于安裝部位的潤滑脂上。貼放最后一根滾針時(shí)應(yīng)留有間隙，間隙的大小在滾針軸承的圓周上以0.5 mm為宜。不能把最后一根滾針硬擠裝進(jìn)去，因?yàn)橛矓D裝時(shí)，軸承會(huì)被卡死不能旋轉(zhuǎn)；也不能少裝一根滾針，少裝時(shí)將使間隙過大，易造成軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滾針發(fā)生扭擺或折斷。

圖1 無內(nèi)圈無保持架滾針軸承

無內(nèi)圈滾針軸承滾針總體內(nèi)徑Fw是軸承的重要指標(biāo)之一，在實(shí)際生產(chǎn)中無法直接測量，通常是通過測量滾針軸承徑向游隙的方法計(jì)算得出，即先設(shè)計(jì)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)心軸測量該軸承的徑向游隙Δ，然后計(jì)算得出Fw。

圖2所示為改進(jìn)前測量徑向游隙的方法。首先,用標(biāo)準(zhǔn)心軸代替被測滾針軸承的內(nèi)圈，將標(biāo)準(zhǔn)心軸用緊固螺釘固定在工作臺(tái)上；然后，將涂有潤滑脂的滾針軸承套在標(biāo)準(zhǔn)心軸上(為保證軸承裝卸方便，標(biāo)準(zhǔn)心軸的上部帶導(dǎo)向部分，下部帶豁槽),通過調(diào)整儀表架在工作臺(tái)上的位置，使測量儀表的表尖對(duì)準(zhǔn)滾針長度的中間部位并打在被測軸承外表面上，在與指示儀表相同的徑向方向上，用手對(duì)被測軸承外圈往復(fù)施加足夠的徑向力，使被測軸承外圈從一個(gè)極限位置移到另一個(gè)極限位置，在測量儀表上反映出來的移動(dòng)量Δ即為被測軸承的徑向游隙。由于標(biāo)準(zhǔn)心軸的外徑D1可通過計(jì)量室檢定出準(zhǔn)確數(shù)值，故Fw=D1+Δ。為了保證徑向游隙測量值的準(zhǔn)確性，一般應(yīng)在相隔120°的3個(gè)不同位置處分別測量，然后取3次測量結(jié)果的平均值。

1—工作臺(tái)；2—緊固螺釘；3—標(biāo)準(zhǔn)心軸；4—被測軸承；5—儀表架；6—測量儀表

由于測量時(shí)的徑向力由人工施加，不同的測量人員對(duì)同一被測軸承施加的力各不相同，人為因素影響較大。為保證測值的準(zhǔn)確性，須使測量時(shí)所施加的測量載荷為定值，故決定對(duì)此方法進(jìn)行改進(jìn)。

2 改進(jìn)后測量方法

為保證測量徑向游隙時(shí)對(duì)同一被測軸承所施加的測量載荷為一定值，決定對(duì)X093進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。由于滾針軸承結(jié)構(gòu)的特殊性，把被測軸承和標(biāo)準(zhǔn)心軸安裝到儀器上是一個(gè)極難克服的問題，既要保證軸承裝卸方便，又要保證測量效率。圖3為在X093上改進(jìn)后的測量結(jié)構(gòu)圖。

1—下加載壓輥；2—拉桿軸；3—緊固螺釘；4—標(biāo)準(zhǔn)心軸；5—被測軸承；6—測量點(diǎn)；7—上加載壓輥；8—扳手；9—手柄座

在拉桿軸右側(cè)端面上鉆1個(gè)M12螺紋孔，用緊固螺釘將標(biāo)準(zhǔn)心軸固定在拉桿軸上，但緊固螺釘不能露出標(biāo)準(zhǔn)心軸，否則就會(huì)與被測軸承外圈的內(nèi)徑面接觸，影響被測軸承在標(biāo)準(zhǔn)心軸的軸向限位。通過搬動(dòng)扳手使手柄座轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)拉桿軸向左移動(dòng)，通過緊固螺釘將標(biāo)準(zhǔn)心軸固緊在拉桿軸上，把涂有潤滑脂的滾針軸承套在標(biāo)準(zhǔn)心軸上，通過上加載壓輥和下加載壓輥對(duì)被測軸承施加固定載荷。將測量儀表的測量點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)滾針長度的中間部位并打在被測軸承外表面上，由于標(biāo)準(zhǔn)心軸處于固定狀態(tài)，在上、下載荷的作用下，使被測軸承外圈從一個(gè)極限位置移到另一個(gè)極限位置，其移動(dòng)量即所測徑向游隙。同理，也應(yīng)在相隔120°的3個(gè)不同位置處分別測量，然后取3次測量的平均值作為該軸承的徑向游隙值。

無內(nèi)圈的滾針軸承測量徑向游隙時(shí)，在滾動(dòng)表面涂的潤滑脂量要適中，太多會(huì)影響測量精度，太少則會(huì)導(dǎo)致滾針從外圈中掉下，使被測軸承無法安裝到標(biāo)準(zhǔn)心軸上，影響測量效率。

3 結(jié)束語

采用改進(jìn)后的測量方法，使?jié)L針軸承徑向游隙測值更加準(zhǔn)確，解決了手推法測值不穩(wěn)的難題，從而保證了滾針總體內(nèi)徑尺寸測量的精確性。若能克服軸承安裝過程中掉滾針的問題，還可大大提高測量效率。