双半外圈调心滚子轴承外球面直径尺寸的测量

张守庆，蒙延伟，吴红杰

（1.哈尔滨轴承集团公司 小型圆锥轴承分厂，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司 南直轴承分厂，黑龙江哈尔滨 150056；3.哈尔滨轴承集团公司 推力轴承分厂，黑龙江 哈尔滨 150036）

1 前言

随着科技的不断发展，对轴承的结构和质量要求也越来越高。要保证轴承的质量，首先要解决轴承的测量问题，在满足测量原理的合理性基础上，努力提高轴承各部分的尺寸精度，将会对轴承技术质量水平的提高起到积极的推动作用。

2 调心滚子轴承的特点

调心滚子轴承的特点是外圈滚道呈球面形状，由于具有该特点，使得调心滚子轴承具有自动调心性。调心性是指调心轴承内圈或外圈沿其球面中心转动的灵活程度。因此，当轴承产生安装误差造成内圈轴线相对于外圈轴线产生倾斜时，可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，可以补偿不同心度和挠度造成的误差，仍能保证机械装置正常运转，调心滚子轴承主要用来承受径向负荷，有很大的承载力。双半外圈调心滚子轴承的外形及外圈形状尺寸如图1所示。该轴承的外圈为两半圈，要保证轴承的精度，必须使D1=D2。

图1 双半外圈调心滚子轴承外形及外圈形状尺寸

3 双半外圈调心滚子轴承外圈滚道球面直径尺寸的测量

调心滚子轴承外圈滚道需检查轴向平面内外圈滚道的直径变动量。尤其是特大型调心滚子轴承外圈，外形体积大、质量重，测量时由于搬运套圈非常困难，所以轴承在测量时一般为套圈固定不动，移动调心机对调心滚子轴承外滚道球面直径尺寸进行测量，这样测量即方便，又降低了劳动强度。双半外圈调心滚子轴承的外圈为两半，测量前，必须先把两半圈固定在一起，使其形成一完整的外圈，再用调心机对调心滚子轴承外滚道球面直径尺寸进行测量。首先设计了夹紧装置，如图2所示。该装置主要由底座、外夹具体、内夹具体和紧固螺钉组成。将被测轴承外圈放入底座1中，内夹具体4放在底座上，内径与被测轴承外径靠紧，由于内夹具体的结构比较特殊，是由一个整圈分割成的三块半圈组成，内径尺寸与被测轴承外径相同，且外表面带有锥度。再将外夹具体2套在内夹具体上，外夹具体的内表面也有与内夹具体相同的锥度，在外夹具体的作用下形成向下的作用力，推动内夹具体的三瓣向中心移动，使两半外圈的外径同心，为防止两半外圈活动，用两紧固螺钉3将底座和外夹具体紧固在一起，使两半外圈形成一完整的外圈，然后用调心机测量双半外圈调心滚子轴承外圈滚道球面直径尺寸。

图2 双半外圈调心滚子轴承夹紧装置

调心机的结构与工作原理如图3所示。调心机是由杠杆支架、空心支点套、固定测针、活动测针、弹簧、紧固螺钉、杠杆等部分组成。工作原理如下：固定测针1和杠杆支架2两者为一体，空心支点套8在固定测针下部的外圆柱体上滑动，并保证空心支点套两支点的位置以活动测针的中心线为对称，且在弹簧6的弹力作用下，使空心支点套的两支点始终与被测套圈的外滚道接触，活动测针7在固定测针下部的中心孔内上下移动，且活动测针的中心线与固定测针的中心线要重合，使固定测点和活动测点连线穿过空心套中心，活动测针的一端与被测套圈的外滚道接触，活动测针的另一端顶住 1：1 测量杠杆5的一端，测量杠杆的另一端与千分表3测量头接触，测量杠杆装在杠杆支架上，测量仪表用紧固螺钉4固定在杠杆支架的外侧，被测套圈外滚道的球面尺寸的变化，通过活动测针的上下移动在测量仪表上读出数值。如图，由于空心支点套8的两侧支点A、B和固定测针1的支点C均与被测套圈的外滚道接触，三点形成一个圆，根据三点确定一个圆的原理，被测套圈的外滚道的直径尺寸通过活动测针7的上下活动反映出来，该测量结果即是被测套圈的外滚道球面直径尺寸。

图3 调心机的结构与工作原理

测量时，先按标准件的实际尺寸进行对表，对好表后，再将调心机放入被测轴承外圈滚道中，使空心支点套的两侧支点和固定测针的支点与被测套圈的外滚道良好接触，用刮色法检验两侧支点是否与被测套圈的外滚道良好接触，确保三点形成一个圆，该圆的直径尺寸即是被测套圈的外滚道球面直径尺寸。

4 结束语

双半外圈调心滚子轴承质量的好坏，主要取决于被测轴承外圈滚道球面直径尺寸的合格与否，夹紧装置保证了调心机在被测轴承外圈滚道内左右摆动时两半外圈固定不动，可测量出直径D1与D2，如图1所示，当D1=D2时，滚道系为圆球面，如果D1、D2尺寸相差过大，就会影响轴承的调心性能和接触精度。