角接触球轴承组配与凸出量测量方法

徐滨献，胡 平，刘昊扬

（1.哈尔滨轴承集团公司 铁路轴承制造分厂，黑龙江 哈尔滨150036；2.中航工业哈尔滨轴承有限公司 实验技术部，黑龙江 哈尔滨 150025）

1 前言

通常角接触球轴承被成对安装来承受径向与轴向联合负荷，也可以承受径向和任意方向的单向负荷。在机械行业普遍使用两个或两个以上相同型号的角接触球轴承组合在一起的双联和多联组配轴承。组配角接触球轴承使用时，用施加载荷的方法使轴承滚动体和内、外圈滚道之间产生一定的预变形，来增加轴承的刚度，提高轴的旋转精度、降低轴的振动、延长轴承的使用寿命。由生产企业专门设计制造的角接触球轴承组配时,要按规定的预载荷测量单套轴承端面凸出量,再按“滚动轴承 组配角接触轴承技术条件”的标准规定进行组配就可供用户使用，无需使用调整垫片即能获得预定的轴向游隙和载荷。对组配角接触球轴承凸出量的测量，不同生产条件采用过不同方法。

2 角接触球轴承的组配

2.1 成对轴承组配方式和特性

根据组配轴承在预载荷作用下相互靠拢的端面不同，成对组配的角接触球轴承有三种排列组合方式，见图1 。

图1 双联角接触球轴承三种排列组合方式

表1 成对组配角接触球轴承的不同组合方式及特点

成对组配角接触球轴承的不同组合方式及特点见表1。

成对组配的角接触球轴承组合和测量方法的分析适用多联轴承。

2.2 组配过程

2.2.1 在生产线上角接触球轴承的组配过程

（1） 对单个角接触球轴承内、外套圈经过验收清洗和分选进入配套过程。

（2） 对组配的单个角接触球轴承配套时，要先进行预配套，在轴承装配前按可能加入最多钢球合套，用测量附件分球，在预配套状态，用负荷测量力F0测量单个轴承凸出量，再根据组配要求确定被修磨端面修磨量，使轴承凸出量相互匹配。

（3） 将角接触球轴承外套加热后与其他配件组合。组合后进行清洗。

（4） 组装成套的角接触球轴承要按成品规定的预负荷Fe进行凸出量测量并作记录，要按成品技术条件要求进行成品检查和接触角的测量并作记录，然后按“组配角接触球轴承技术条件”进行组配。经成品检查验收后涂油包装入库。

2.2.2 单套成品角接触球轴承的组配过程

单套成品角接触球轴承是已经经过验收清洗和分选配套的轴承，在组配时要按组配成品规定的预负荷Fe进行凸出量测量并作记录，根据要求确定修磨端面的修磨量，使轴承凸出量相互匹配，修磨端面后进行成品清洗。然后按“组配角接触球轴承技术条件”进行组配，经成品检查验收后涂油包装入库。

3 凸出量的测量方法

图2 气动测量原理图

角接触球轴承的凸出量是指对单个轴承施加预载荷后，轴承同一端面处内圈端面凸出外圈端面的距离。内圈端面凸出时凸出量为“＋”值、凹进时为“－”值。角接触球轴承凸出量是影响轴承使用性能的重要参数，凸出量值的测量是组配过程必要的程序，需配置专门仪器进行测量。对不同类型的组配轴承，不同条件下可有不同的凸出量测量方法，通常角接触球轴承凸出量有如下测量方式。

3.1 气动加压测量

大批量生产组配角接触球轴承的厂家大都采用气动加压测量方法，如图2 所示。测量凸出量要经过以下基本步骤。

（1） 将气源打开、电源合闸，按需要的工作状态调整好各气路元件，将基准件装入心轴进入测量位置，施加所需负荷，调整好测量表基准值后，取下基准件。

（2） 将被测轴承装入心轴，以外圈基准端面定位，在内圈下端面施加规定的垂直端面的轴向力（即测量负荷）。

（3） 测量内圈非基准端面对外圈基准端面相对高度差，通过旋转主轴测出凸出量的最大值和最小值。

图3 杠杆测量原理图

3.2 杠杆加压测量

少量生产或小型组配角接触球轴承的厂家多采用杠杆加压测量方法，如图3 所示。测量凸出量要经过以下基本步骤。

（1） 按测量负荷调整配重位置，将基准件装入心轴进入测量位置，启动杠杆施加所需负荷，调整好测量表基准值后，取下基准件。

（2） 将被测轴承装入心轴，以外圈基准端面定位，在内圈下端面由杠杆施加垂直端面的轴向力（即测量负荷）。

（3） 测量内圈非基准端面对外圈基准端面相对高度差，通过旋转心轴测出凸出量的最大值和最小值。

测量的轴承凸出量值要按编号记录，供轴承组配使用。

3.3 代用仪器测量

偶尔生产组配角接触球轴承的厂家在不具备测量仪器的情况下，常常采用代用仪器测量，测量方法如图4所示。某厂在加工一种较大型串联组配角接触球轴承时就采用代用仪器进行凸出量测量，方法如下。

（1）将基准件装入仪器定位心轴进入测量位置，调整好测量表使基准值指针为0，取下基准件。

图4 代用仪器测量原理图

（2） 将被测轴承装入定位心轴，以内圈下端面定位，在外圈基准端面施加垂直端面的轴向力（即测量负荷套），以外圈非基准端面为测量点，通过旋转心轴测出凸出量的最大值和最小值。

（3） 测量内圈非基准端面对外圈基准端面相对高度差f。

（4）内圈基准端面对外圈非基准端面相对凸出量δ=C+f-B。

采用代用仪器测量轴承凸出量时，代用仪器可用改进后的端摆仪器或高度测量仪。

4 结束语

组配角接触球轴承是精密机床主轴、高速电主轴、精密仪器轴系等高精度轴系大量采用的轴承，轴承组件的加工、组配比通常单体轴承有其特殊要求。认真有效执行以上的组配方法和凸出量测量方法，就能保证成品轴承达到“组配角接触球轴承技术条件”要求，满足日益扩大的用户需求。