双列角接触球轴承轴向游隙测量在G803仪器上的应用

作者：bearingpower        发表时间：2010-12-12

内容摘要：游隙是滚动轴承设计与应用的一个重要参数。因此实际生产中游隙能否测量准确则显的至关重要。随着滚动轴承设计与应用的不断发展，轴承的结构变化很大，特别是某些专用轴承正向着一体化、多功能化方向发展。就通常的轴承检测仪器而言仅适用于通用轴承，而对一些特殊结构的轴承如双半内圈双列角接触球轴承等游隙的测量则显得有些不足。本文就针对特殊结构轴承轴向游隙的测量，利用现有条件在通用轴承测量仪器上增加一些简单的附件装置，来解决某些特殊轴承的轴向游隙的测量问题。并利用赫兹理论中的一些简单公式对在有负荷下的测量数值进行适当的修正，使得测量结果更为准确。一、前言轴向游隙是滚动轴承设计与安装使用的一个重要参数。对双列角接触球轴承特别是外圈带安装边等一些的特殊结构的球轴承，实际生产中其轴向游隙的测量既无相应的检测仪器又无规范的检测方法可选择和参照。因此，如何测量双列角接触球轴承轴向游隙则成为实际生产中的一个关键问题。G803等系列测量仪器是在轴承生产中广泛用于测量轴承套圈平行差、高度、弯曲度等项目的通用仪器，并且具有测量台、立柱、表架等检测仪器的基本装置，故G类系列仪器是改制双列角接触球轴承轴向游隙测量仪的首选类型，根据所测量轴承的尺寸规格我们选择了G803测量仪器为改进模型。二、存在的问题及分析1、 对此类轴承无专用的检测仪器在通用仪器上增加必要的附件装置是较为简便实用的方法。2、 对结构为双半内圈的双列角接触球轴承轴向游隙测量过程中两半内圈极易松动，准确测量难度较大。3、 在通用仪器上增加检测附件装置如何简化结构、使用方便适应于生产是一个难题。 基于上述原因，众所周知轴向游隙测量无论在何种仪器上测量都必须符合游隙的定义，依照GB4199《公差的定义》：轴向游隙是在无外负荷作用时,一个套圈相对于另外一个套圈,从一个 图 1 轴向极限位置移向相反极限位置的轴向距离的算术平均值。因此，根据G803测量仪器的特点和公差的定义我们确定了测量用仪器附件装置的设计方案，其基本测量原理见（图1）。基本方案是，首先在G803测量仪器的测量平台上设置三个支承块，将轴承的外圈悬空支承，支承的高度视下负荷传杆的位置确定。为确保轴承内圈能够在上、下两个位置移动，设计有上、下负荷，上负荷靠负荷块的重量直接作用于轴承内圈的上面，下负荷在装置外部通过一个负荷传杆作用于轴承内圈的下面。为确保测量数值的准确性避免测量过程中两半内圈相互错位，轴承的两半内圈通过夹板、螺钉直接紧固在上负荷块上，测量表尖位于上负荷块的顶部，上负荷块的移动量既为轴承的轴向游隙。为使测量中上负荷块能够上下移动，上负荷块的重量应大于通过外负荷传杆作用于轴承内圈上的力，通常情况下上负荷块的重量应为标准测量负荷的1.5～2倍。测量中通过压动外负荷块，即可实现轴承内圈相对于外圈在两个极限位置的移动。（见图2） 图 2 我们知道测量中轴承在测量负荷作用下，各滚动体的接触负荷为： Q＝ F：测量负荷 Z：钢球数量 α：公称接触角按照赫兹理论钢球与套圈滚道的接触变形为：π δ＝2.79×10-4 （Q2Σρ）1/ 3 δ： 接触变形量（mm）R= Σρi= F(ρi)= Σρo= F(ρo)= Dw：钢球直径（mm） fi：内圈沟曲率半径系数Fo：外圈沟曲率半径系数 Σρi（o）：内圈（或外圈）主曲率F(ρi（o）)：内圈（或外圈）主曲率差δ=（δi+δo）cosα 三、改进的效果 根据上述要求设计制作的附件装置，满足了设计、生产的使用要求，并且结构设计合理、紧凑，调整简单，通用性强、误差小、稳定性好，能够适用于批量生产。以某双列角接触半内圈球轴承为例：其主设计参数为D=130 d=80 B=45 公称接触角21 °Dw=9.525 Z=25×2 Ri =5.14 Ro= 4.9 Ga=0.04~0.045测量负荷98N fi=0.54 fo=0.515则滚动体接触负荷为：Q＝ =10.938 （N ） R= =0.0847 Σρi= =0.245 F(ρi)= =0.873 Σρo= =0.1997 F(ρo)= =0.9387 由表格查得：内圈 =0.7174 外圈 =0.6062则： δi＝2.79×10-4 （Q2Σρi）1/ 3 =0.67（μm） δo＝2.79×10-4 （Q2Σρo）1/ 3=0.487 （μm） δ=（δi+δo）cosα=1.08（μm） 根据测量负荷计算出的接触变形对设计的轴向游隙进行修正为0.041--0.046mm。 参考文献： 1、《滚动轴承的分析方法》 万长森 编著 2、《轴承检测技术》 机械工业出版社 出版 宁波金百联轴承有限公司总机电话：022-58059053 58059268 13102005112 87220519 销售电话：022-58059063 87222422（直拨）58059268 58059053 13102005112 87220519（转分机）采购部电话：022-87221977传真：022-23707785地址：天津市南开区华苑国际创业中心海泰信息广场B座212室E-mail：web@nskpc.com网址：www.nskpc.com www.nkspc.com