輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙的測量

劉海君，張智超，徐龍吟

（1.哈爾濱軸承集團公司 質(zhì)量保證部，黑龍江 哈爾濱 150036； 2.北京空中信使信息技術(shù)有限公司，北京 100000）

輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙的測量

劉海君1，張智超1，徐龍吟2

（1.哈爾濱軸承集團公司 質(zhì)量保證部，黑龍江 哈爾濱 150036； 2.北京空中信使信息技術(shù)有限公司，北京 100000）

介紹了輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙的測量方法，并對測量儀器進(jìn)行了改進(jìn)。

輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承；徑向游隙；壁厚??；無載荷

1 前言

輕系列圓柱滾子軸承的內(nèi)、外圈壁厚比較薄，質(zhì)量輕，此類軸承主要應(yīng)用在航空、航天等領(lǐng)域，軸承質(zhì)量的好壞直接影響運行安全。游隙是滾動軸承配合的一個重要技術(shù)參數(shù)，游隙過小，軸承旋轉(zhuǎn)時摩擦發(fā)熱，溫升高；游隙過大，軸承運轉(zhuǎn)時易發(fā)生軸向竄動，且噪音大，使軸承壽命縮短。在生產(chǎn)制造過程中，軸承的徑向游隙是必檢項目。

外圈無擋邊圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。由于軸承結(jié)構(gòu)的特殊性，如果采用常規(guī)的加載方式測量輕系列圓柱滾子軸承的徑向游隙，就會使被測軸承外圈產(chǎn)生變形，從而影響游隙的測值。只有采用無負(fù)荷測量方式測量輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙，而且測量過程中還要對外圈進(jìn)行限位，才能保證游隙測值的準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

圖1 外圈無擋邊圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)形式

2 測量圓柱滾子軸承徑向游隙的一般方法

通常測量圓柱滾子軸承徑向游隙一般都是采用手推法，如圖2 所示，用壓板 2 壓在被測軸承4 的內(nèi)圈上，并用緊固螺釘 3 通過壓板將被測軸承內(nèi)圈固定在工作臺 1 上，測量儀表 5 的表尖置于被測軸承外圈寬度中部的外表面上，在與指示儀表測桿相同的徑向方向上，對被測軸承外圈往復(fù)施加足夠的徑向載荷，使外圈從一個極限位置移到另一個極限位置，外圈在徑向的移動量通過測量儀表反映出來，測量儀表反映的最大值與最小值之差即為徑向游隙值。為了保證測值的準(zhǔn)確，一般需在每隔120°的三個不同圓周位置處測量三次徑向游隙值，取三次測量結(jié)果的平均值即是該軸承的徑向游隙值。

圖2 測量圓柱滾子軸承徑向游隙的一般方法

由于手推法存在不同的測量人員對同一被測軸承所施加的力各不相同，測量出的徑向游隙值也各有差異，因此我廠通常只是對普通的圓柱滾子軸承，采用手推法測量徑向游隙。而對于輕系列圓柱滾子軸承來說，由于軸承內(nèi)、外圈的壁厚比較薄，如果也采用手推法測量徑向游隙，測量結(jié)果就會更加不確定，如果在X093儀器上像球軸承那樣，采用加載方式測量，很容易導(dǎo)致被測軸承的外圈變形，也影響徑向游隙的測值。因此，輕系列圓柱滾子軸承的徑向游隙應(yīng)該在X093JB儀器上采用無負(fù)荷方式進(jìn)行測量(測量負(fù)荷忽略不計)，但必須對儀器進(jìn)行改造，增加軸向限位裝置。

3 輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙的測量原理

輕系列外圈無擋邊圓柱滾子軸承徑向游隙的測量原理如圖3 所示。測量前，首先要把被測軸承8清洗干凈，根據(jù)不同的軸承型號選不同尺寸的胎具9，被測軸承的內(nèi)圈安裝在胎具上，并用螺母10將內(nèi)圈軸向壓緊在胎具上。由于胎具是安裝被測軸承內(nèi)圈的基準(zhǔn)，因此，工作面不準(zhǔn)敲打和磕碰，測量前應(yīng)仔細(xì)清洗，用后也要清洗并涂以防銹油。將胎具通過螺釘緊固在旋轉(zhuǎn)軸2上，旋轉(zhuǎn)軸由電機經(jīng)減速機構(gòu)驅(qū)動可連續(xù)旋轉(zhuǎn)，測量時，由于被測的圓柱滾子軸承外圈無擋邊，內(nèi)圈跟隨旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)過程中，外圈就容易沿著滾道甩出去，因此，對儀器進(jìn)行了改造，增加軸向限位裝置，重新設(shè)計了限位架，將限位架6固定在底座1上，對被測軸承外圈進(jìn)行限位，保證被測軸承內(nèi)、外圈滾道對正。導(dǎo)套3也固定在底座1上，導(dǎo)向板4通過滾珠與導(dǎo)套相連，旋轉(zhuǎn)軸壓靠在導(dǎo)向板上，搖動調(diào)整導(dǎo)向板手輪，使導(dǎo)向板朝前或朝后移動，保證傳感器5的測點打在被測軸承外圈寬度的中間部位。

輕系列圓柱滾子軸承的內(nèi)、外圈的壁厚比較薄，為了準(zhǔn)確測出軸承的游隙值，需要給被測軸承外圈加以較輕的測量負(fù)荷，上負(fù)荷為固定負(fù)荷，即300g左右，下負(fù)荷為了平衡套圈的重量做成可調(diào)式，下負(fù)荷為被測軸承總重量×2/3+ 300g。通過上杠桿力點7，下杠桿力點11交替給被測軸承外圈加載，這時傳感器把外圈的位移量變成電信號。這一電信號，再經(jīng)過交流放大、相敏檢波、直流放大，一路由瞬時值表指示出瞬時值，另一路經(jīng)積分電路求得上下交替，加負(fù)荷時兩次測量的平均值，并保持之，經(jīng)差值電路演算，最后由傳感器讀出被測軸承的平均游隙值。

圖3 儀器測量原理示意圖

由于測量負(fù)荷采用了300～500g，這時引起的接觸變形極小，可以忽略不計，因此，可以認(rèn)為該儀器的測值為無負(fù)荷游隙值，符合國際標(biāo)準(zhǔn)。

4 測量軸承徑向游隙的要求

（1）為了保證測值的準(zhǔn)確性，開始測量前，最好開動電機使軸承先轉(zhuǎn)幾周，從而保證滾動體與軸承滾道的良好接觸；

（2）內(nèi)圈隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動盡可能是一整圈以上；

（3）加測量負(fù)荷時，一定要保證上、下負(fù)荷桿應(yīng)與軸承外圈充分接觸。在加下負(fù)荷時，上負(fù)荷完全卸掉；在加上負(fù)荷時，下負(fù)荷完全卸掉，保證加在被測軸承上的上、下負(fù)荷力相等；

（4）傳感器初始測力不要太大，且應(yīng)選擇合適的量程，否則，顯示會因超量程出現(xiàn)錯誤信息；

（5）機械主體的前、后面板不要經(jīng)常打開，以防受污染而影響儀器精度；

（6）上負(fù)荷桿應(yīng)與軸承外圈充分接觸，否則可松開加力小軸上的螺釘調(diào)整加力小軸承的位置。

5 結(jié)束語軸承作為一種標(biāo)準(zhǔn)零件供各行業(yè)配套選用，由于輕系列圓柱滾子軸承主要應(yīng)用在對設(shè)備要求高的場合，因此，對軸承的加工精度也提出了更高的要求，軸承的徑向游隙合格與否間接影響著設(shè)備的安全運行。采用改造后的無負(fù)荷方式測量薄壁軸承徑向游隙時，避免了外圈變形，保證了徑向游隙測值的準(zhǔn)確性，且該儀器使用、調(diào)整方便，測量效率高。

（編輯：鐘 媛）

Measurement for radial clearance of light series cylindrical roller bearing with no outer ribs

Liu Haijun1,Zhang Zhichao1,Xu Longyin2

(1.Quality Assurance Department, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2. Beijing Air Messenger Information Technology Co., Ltd., Beijing 100000,China)

Measurement method of Measurement for radial clearance of light series cylindrical roller bearing with no outer ribs was introduced,and measuring instrument was improved.

light series cylindrical roller bearing with no outer ribs; radial clearance;wall thickness thin;no load

TH 133.33+2

B

1672-4852（2015）02-0030-02

2015-04-17.

劉海君（1969-），男， 技師.