无内圈滚针轴承滚针总体内径测量方法的改进

姜丽华，王喜荣

(1.中航工业哈尔滨轴承有限公司 研发中心，哈尔滨 150036;2.哈尔滨轴承配件有限公司 钢球分厂，哈尔滨 150036)

滚针轴承径向结构紧凑，外径小且承载能力大，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结构。目前行业中针对滚针轴承的检验不尽完善，尤其是无内圈滚针轴承滚针总体内径无法直接测量，必须采用间接测量法进行测量。

1 改进前测量方法

图1所示为无内圈无保持架只有外圈和滚针的轴承结构，此种轴承无内圈，适用于径向安装尺寸受限制的支承结构，与轴承相配的轴颈直接作为滚动面，只有将作为滚动面的轴加工至规定的尺寸精度和几何精度，才可确保高旋转精度。其径向结构紧凑，仅能承受径向载荷，在安装时，可先将轴承外圈滚动表面涂一薄层润滑脂，并把滚针依次紧贴于安装部位的润滑脂上。贴放最后一根滚针时应留有间隙，间隙的大小在滚针轴承的圆周上以0.5 mm为宜。不能把最后一根滚针硬挤装进去，因为硬挤装时，轴承会被卡死不能旋转；也不能少装一根滚针，少装时将使间隙过大，易造成轴承运转时滚针发生扭摆或折断。

图1 无内圈无保持架滚针轴承

无内圈滚针轴承滚针总体内径Fw是轴承的重要指标之一，在实际生产中无法直接测量，通常是通过测量滚针轴承径向游隙的方法计算得出，即先设计一个标准心轴测量该轴承的径向游隙Δ，然后计算得出Fw。

图2所示为改进前测量径向游隙的方法。首先,用标准心轴代替被测滚针轴承的内圈，将标准心轴用紧固螺钉固定在工作台上；然后，将涂有润滑脂的滚针轴承套在标准心轴上(为保证轴承装卸方便，标准心轴的上部带导向部分，下部带豁槽),通过调整仪表架在工作台上的位置，使测量仪表的表尖对准滚针长度的中间部位并打在被测轴承外表面上，在与指示仪表相同的径向方向上，用手对被测轴承外圈往复施加足够的径向力，使被测轴承外圈从一个极限位置移到另一个极限位置，在测量仪表上反映出来的移动量Δ即为被测轴承的径向游隙。由于标准心轴的外径D1可通过计量室检定出准确数值，故Fw=D1+Δ。为了保证径向游隙测量值的准确性，一般应在相隔120°的3个不同位置处分别测量，然后取3次测量结果的平均值。

1—工作台；2—紧固螺钉；3—标准心轴；4—被测轴承；5—仪表架；6—测量仪表

由于测量时的径向力由人工施加，不同的测量人员对同一被测轴承施加的力各不相同，人为因素影响较大。为保证测值的准确性，须使测量时所施加的测量载荷为定值，故决定对此方法进行改进。

2 改进后测量方法

为保证测量径向游隙时对同一被测轴承所施加的测量载荷为一定值，决定对X093进行改造设计。由于滚针轴承结构的特殊性，把被测轴承和标准心轴安装到仪器上是一个极难克服的问题，既要保证轴承装卸方便，又要保证测量效率。图3为在X093上改进后的测量结构图。

1—下加载压辊；2—拉杆轴；3—紧固螺钉；4—标准心轴；5—被测轴承；6—测量点；7—上加载压辊；8—扳手；9—手柄座

在拉杆轴右侧端面上钻1个M12螺纹孔，用紧固螺钉将标准心轴固定在拉杆轴上，但紧固螺钉不能露出标准心轴，否则就会与被测轴承外圈的内径面接触，影响被测轴承在标准心轴的轴向限位。通过搬动扳手使手柄座转动，带动拉杆轴向左移动，通过紧固螺钉将标准心轴固紧在拉杆轴上，把涂有润滑脂的滚针轴承套在标准心轴上，通过上加载压辊和下加载压辊对被测轴承施加固定载荷。将测量仪表的测量点对准滚针长度的中间部位并打在被测轴承外表面上，由于标准心轴处于固定状态，在上、下载荷的作用下，使被测轴承外圈从一个极限位置移到另一个极限位置，其移动量即所测径向游隙。同理，也应在相隔120°的3个不同位置处分别测量，然后取3次测量的平均值作为该轴承的径向游隙值。

无内圈的滚针轴承测量径向游隙时，在滚动表面涂的润滑脂量要适中，太多会影响测量精度，太少则会导致滚针从外圈中掉下，使被测轴承无法安装到标准心轴上，影响测量效率。

3 结束语

采用改进后的测量方法，使滚针轴承径向游隙测值更加准确，解决了手推法测值不稳的难题，从而保证了滚针总体内径尺寸测量的精确性。若能克服轴承安装过程中掉滚针的问题，还可大大提高测量效率。