调心滚子轴承实体保持架兜孔中心径测量方法分析

王凯歌，任阳，皇天鸣，李崇崇，朱战旗

(洛阳LYC轴承有限公司，河南 洛阳 471039)

一些用户在验收保持架时，使用辅助滚子测量保持架兜孔中心径，而生产厂家一般采用中心径测量样柱测量保持架兜孔中心径。由于辅助滚子与中心径测量样柱形状不同，测量方法和原理也不同，导致在测量同一个保持架时会出现截然不同的测量结果，给装配造成难题。因此，以FD-240/600CA/W33调心滚子轴承为例，对这2种测量方法进行对比分析，以找出解决办法。

1 中心径测量样柱

如图1所示，中心径测量样柱由一段圆柱面和一段圆锥面组成，其大端外径与兜孔过渡配合，小端端面与兜孔底面相接触，半圆锥角为保持架兜孔中心线与保持架中心线的夹角α，约11°10′。中心径测量样柱需成对使用。当兜孔数为偶数时，中心径测量样柱对称放置；当兜孔数为奇数时，中心径测量样柱放置在距离最远的2个兜孔内。中心径尺寸通过几何关系算出。

图1 中心径测量样柱示意图

对于偶数兜孔

Doc=dp+dcosα;对于奇数兜孔

Dec=dpcos(90°/n)+dcosα，

式中：dp为兜孔底中心径；d为中心径测量样柱小端直径；α为兜孔中心线与保持架中心线之间的夹角；n为兜孔个数。

中心径测量样柱测量原理如图2所示，测量时，先将测量样柱放入兜孔内，使其底端与兜孔底接触，用卡尺测量2个测量样柱锥面之间的距离，即为兜孔中心径工艺测量尺寸，测量位置为2个测量样柱的锥体素线。根据此方法算出FD-240/600CA/W33轴承保持架兜孔(偶数)中心径尺寸Doc=757.974+51×cos 11°10′=(808.01±0.2 )mm。

图2 中心径测量样柱测量原理示意图

2 辅助滚子

采用辅助滚子测量保持架兜孔中心径的原理如图3所示。与中心径测量样柱一样，辅助滚子也是成对使用，当兜孔数为偶数时，辅助滚子对称放置；当兜孔数为奇数时，辅助滚子放置在距离最远的2个兜孔内。保持架端面与2个滚子的大端圆柱面交点之间的距离即为所测兜孔中心径工艺尺寸。该方法测量位置为保持架端面与辅助滚子圆柱面素线的2个交点。

图3 辅助滚子测量原理示意图

对于偶数兜孔

Doc=de+Dw/cosα;

对于奇数兜孔

Dec=decos(90°/n)+Dw/cosα，

式中：de为端面兜孔中心径；Dw为标准滚子直径。由上述计算方法得到FD-240/600CA/W33轴承保持架兜孔(偶数)中心径尺寸Doc=731.769+64.65/cos 11°10′=(797.667±0.2) mm。

3 对比分析

以上2种测量方法得出的结果不同，但都是通过间接测量的原理从不同角度反映了保持架中心径的尺寸。实际测量中，采用辅助滚子测量时结果会受到保持架宽度误差、端面平行差、夹角α的偏差以及辅助滚子放入保持架兜孔(图4)深度的影响；采用测量样柱则会受到兜孔深度、兜孔直径和兜孔中心径角度偏差等一些因素的影响，但不容易受保持架端面平行差和放入兜孔深度等常见因素的影响。而且，如果排除各种误差因素的影响，采用中心径测量样柱比采用辅助滚子的测量精度稍高。

图4 保持架兜孔形状示意图

4 结束语

综上所述，采用中心径测量样柱来测量兜孔中心径更加合理科学，当有争议时应以中心径测量样柱测量方法为准。但测量时应保证兜孔深度、兜孔直径和兜孔中心径角度的尺寸合格，而且应取每件在平均分布的3个对称位置上3次测量的平均值作为实际测量值。