微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差的測量

劉燕娜，王玉飛，張風琴，張旭

(1.洛陽軸研科技股份有限公司，河南 洛陽 471039；2．河南省高性能軸承技術重點實驗室，河南 洛陽 471039；3．滾動軸承產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，河南 洛陽 471039)

1 軸承套圈溝道形狀誤差測量的基本要求

軸承套圈溝道形狀誤差嚴重影響軸承的工作性能。溝道形狀發(fā)生改變，溝道與鋼球的密合度也隨之發(fā)生變化，從而影響軸承的承載能力、摩擦磨損、精度、剛度、旋轉精度、振動和噪聲等性能。因此，在溝道加工過程中需要通過測量嚴格控制套圈溝道形狀誤差。

在軸承零件的檢測過程中，內(nèi)、外圈溝道形狀誤差通過表面形貌測量儀測量。如圖1所示，測量時將待測套圈放置在V形槽上，搖動手柄，將測頭移動至被測套圈的溝道處，測頭與溝道接觸后開始測量，最后通過讀表獲得測量結果。

1─被測套圈；2─表面形貌儀測頭；3─V形槽

2 微型凸緣軸承套圈溝道形狀誤差的測量

某微型凸緣軸承外圈的外徑φ13 mm，內(nèi)徑φ11.3 mm，寬度4 mm，擋邊直徑φ15.5 mm，擋邊寬度1.2 mm，溝道曲率半徑1.89 mm，要求溝道形狀誤差不大于0.001 mm，該套圈結構如圖2所示。由于該類軸承套圈帶止推擋邊，無法在V形槽上定位直接測量其溝道形狀誤差，故需設計輔助工裝，方便套圈定位，進而進行溝道形狀誤差的測量。

圖2 某微型凸緣軸承外圈

針對V形槽的定位方式和凸緣擋邊的結構形式，設計的微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差測量專用定位工裝如圖3所示。

1—壓塊；2—被測套圈；3—套筒

定位工裝由壓塊和套筒組成，材料選用GCr15，套筒與壓塊之間通過螺紋擰緊。該定位工裝在測量過程中只起到定位作用，套筒外徑面經(jīng)過磨削加工，可與V形槽緊密貼合，成水平狀態(tài)，保證被測套圈的中心線平行于V形槽，相當于普通套圈在V形槽上的定位，對測量精度沒有影響。

對于外徑尺寸小于套筒內(nèi)徑，且大于套筒內(nèi)孔的凸緣軸承外圈，均可使用該定位工裝進行溝道形狀誤差的測量。并且，可通過改變套筒的內(nèi)徑、內(nèi)孔，加工不同規(guī)格的套筒和壓塊對不同尺寸的凸緣軸承外圈進行溝道形狀誤差測量。

測量時，將被測套圈放入套筒中，套圈大端面與套筒內(nèi)端面平行放置，然后將壓塊擰入，使壓塊與套圈的凸緣端面緊密接觸，保證套圈固定不晃動，最后將定位好的整套工裝放置在表面形貌儀配套的V形槽上進行測量。按照工藝要求加工定位工裝后，隨機抽取10件精磨溝道后的帶凸緣軸承外圈，分別使用傳統(tǒng)定位方法(粘橡皮泥)和定位工裝在V形槽上定位，利用表面形貌儀對套圈的溝道形狀誤差進行測量，結果見表1。

表1 某微型凸緣軸承外圈溝道形狀誤差的測量結果

由表可知，傳統(tǒng)定位方法所得測量結果的散差大，而使用定位工裝所得測量結果的離散性很小，且溝道形狀誤差均滿足加工工藝要求。

3 結束語

針對微型凸緣軸承設計了測量定位工裝，解決了無法在表面形貌儀上測量外圈溝道形狀誤差的問題，且設計的定位工裝易加工、成本低，測量結果準確、可靠，可作為套圈生產(chǎn)加工中有效的質(zhì)量控制參數(shù)，為軸承零件的質(zhì)量控制提供有效依據(jù)，滿足軸承零件批量生產(chǎn)對測量效率高的要求。