孫斌，孟艷艷, 2，趙景周

(1. 洛陽(yáng)LYC軸承有限公司，河南 洛陽(yáng) 471039；2. 航空精密軸承國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471039)

隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，作為大部分工作主機(jī)關(guān)鍵部件的軸承也進(jìn)入了“低噪聲,長(zhǎng)壽命,高可靠性”的高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)代,而套圈擋邊平行差是引導(dǎo)滾子在同一徑向平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，保證軸承高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的一項(xiàng)重要參數(shù)。因此，除了嚴(yán)格控制軸承套圈主要工作面(滾道)的質(zhì)量外，還應(yīng)對(duì)軸承套圈輔助工作面(如擋邊引導(dǎo)面)進(jìn)行精確檢測(cè)和有效控制，以保證產(chǎn)品的綜合質(zhì)量[1-2]。

1 現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x

目前，生產(chǎn)車間廣泛使用的軸承擋邊平行差專用測(cè)量?jī)x器如圖1所示，需要將套圈放在儀器上手動(dòng)旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行測(cè)量。具體測(cè)量步驟為：首先，將被測(cè)內(nèi)圈端面放置在儀器測(cè)量工作面上進(jìn)行水平定位，并使內(nèi)圈滾道與V形支承接觸進(jìn)行輔助定位；然后，調(diào)整儀表位置，使儀表測(cè)頭與內(nèi)圈擋邊接觸；最后，緩慢、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)圈一周，觀察并記錄儀表示值變化，最大示值與最小示值之差即為被測(cè)軸承內(nèi)圈的擋邊平行差。

圖1 現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x

雖然現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x可以準(zhǔn)確測(cè)出擋邊平行差，但其僅適用于小型、輕型套圈。對(duì)于大型、超重型套圈(外徑大于400 mm或質(zhì)量大于20 kg的套圈)，由于產(chǎn)品自身質(zhì)量較大，搬運(yùn)及旋轉(zhuǎn)測(cè)量的操作較為困難，測(cè)量期間極易產(chǎn)生磕碰傷，從而造成不良品，給企業(yè)帶來(lái)不必要的經(jīng)濟(jì)損失；而且存在產(chǎn)品失控滑落的風(fēng)險(xiǎn)，危及測(cè)量人員的人身安全。因此，尋求一種新的測(cè)量手段十分必要。

2 便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x

為滿足各種尺寸范圍的軸承套圈，尤其是大型、超重型套圈擋邊平行差的測(cè)量要求，通過(guò)研究現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理[3-5]，借鑒圓度儀的工作方式設(shè)計(jì)了一款便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x。此儀器區(qū)別于現(xiàn)行儀器的龐大與笨重，其小巧輕便性為測(cè)量過(guò)程提供了便利。

如圖2所示，擋邊平行差測(cè)量?jī)x的底板采用了一塊200 mm×100 mm×20 mm的鋼板做底板，以對(duì)擋邊平行差測(cè)量?jī)x進(jìn)行水平定位。為提高測(cè)量精度，需對(duì)底板工作面進(jìn)行超精處理，以減小底板精度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。同時(shí)，為了保證端面良好定位，采用V形支承與內(nèi)圈滾道接觸進(jìn)行輔助定位。

1—底板；2—伸縮支桿；3—儀表；4—V形支承；5—表架

便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x仍采用端面定位的方式進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量狀態(tài)如圖3所示。測(cè)量時(shí)先將底板寬端面與軸承端面水平接觸，并用V形支承接觸內(nèi)圈滾道進(jìn)行輔助定位；然后調(diào)整伸縮支桿，使儀表測(cè)頭與被測(cè)套圈擋邊接觸，保證儀表測(cè)頭與底板垂直；最后沿?fù)踹吘徛齽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x一周，觀察儀表示值變化，最大示值與最小示值之差即為被測(cè)套圈擋邊平行差。

圖3 便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x測(cè)量狀態(tài)示意圖

3 測(cè)量數(shù)據(jù)分析

為驗(yàn)證便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)行以下試驗(yàn)：取8個(gè)不同型號(hào)的軸承內(nèi)圈作為被測(cè)件，選擇3名測(cè)量人員分別使用現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x和便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x測(cè)量同一件產(chǎn)品并記錄數(shù)據(jù)。測(cè)量結(jié)果記為xij(i為測(cè)量人員序號(hào)，i=1,2,3；j為軸承編號(hào)，j=1,2,…,8)，單位為μm。

不同測(cè)量人員，使用同一臺(tái)儀器測(cè)量同一件產(chǎn)品時(shí)，測(cè)量結(jié)果如圖4所示；同一測(cè)量人員，使用不同儀器測(cè)量同一件產(chǎn)品時(shí)，測(cè)量結(jié)果如圖5所示。分析圖4，圖5的測(cè)量結(jié)果可知，無(wú)論是不同測(cè)量人員使用同一臺(tái)儀器測(cè)量同一件產(chǎn)品，還是同一測(cè)量人員使用不同的儀器測(cè)量同一件產(chǎn)品，其誤差都在0～2 μm范圍內(nèi)，且大多都在0～1 μm范圍內(nèi)。因此，可以認(rèn)為便攜式擋邊測(cè)量?jī)x可用于測(cè)量軸承套圈擋邊的平行差，且測(cè)量精度滿足要求。

圖4 不同擋邊平行差測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果

圖5 不同測(cè)量人員的測(cè)量結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)與現(xiàn)行擋邊平行差測(cè)量?jī)x器測(cè)量結(jié)果的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，便攜式擋邊平行差測(cè)量?jī)x可以很好的保證測(cè)量精度與測(cè)量準(zhǔn)確性。而且該設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便，省時(shí)省力，有效解決了大型、超重軸承套圈擋邊平行差測(cè)量難的問(wèn)題，提高了測(cè)量的效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，在軸承行業(yè)內(nèi)極具推廣價(jià)值。