轴承外球面直径及轮廓度测量仪

2014-07-21宋德仁石宝枢

轴承 2014年6期

宋德仁，石宝枢

(1.沈阳市化学工业学校，沈阳 110122；2.浙江众达传动股份有限公司，浙江金华 321025)

1 问题的提出

滚动轴承中的外球面套圈，球笼式等速万向节的星形套和球笼式保持架，双偏置式等速万向节的星形套和偏心保持架，三球销式等速万向节的球环等关键零件均为外球面结构。外球面直径的尺寸、精度及轮廓度是这类零件极为重要的质量指标，其精确测量是此类零件质量控制的关键。

目前主要采用外径千分尺对该尺寸进行测量,虽然比较简捷，但存在如下不足：

(1)测量外球面时，千分尺的2个测头为平面，与被测零件的外球面仅为2点接触，千分尺示值显示的尺寸即为这2点间的距离，对于整个被测零件外球面直径不具一般性；

(2)外径千分尺测头与被测零件外球面所接触的2点未必通过该球面的中心，测量误差较大；

(3)随机性大，重复性误差亦较大；

(4)无法检测上述类型被测零件外球面的轮廓度；

(5)局限性大，无法测量如7沟道星形套、7窗孔保持架等非对称外球面零件；

(6)每次测量时均需要进行调整，人为因素影响大，测量效率低，不适合生产现场大批量产品的在线检测。

2 测量仪结构

针对外径千分尺存在的不足和缺陷，设计了轴承外球面直径及轮廓度测量仪。测量仪的结构如图1所示，主要由底座、定位球窝、导柱、滑套、调节螺母、三角旋钮、表支架、配合螺母、千分表及其锁紧螺栓组成。其中，为扩大测量仪的使用范围，设计了3个不同规格的球窝，可同时检测3个不同规格的工件。

1—底座;2—定位球窝Ⅰ;3—螺钉Ⅰ;4—旋钮Ⅰ;5—千分表;6—表支架;7—旋钮Ⅱ;8—导柱;9—滑套;10—旋钮Ⅲ;11—调节螺母;12—螺钉Ⅱ;13—弹簧垫圈;14—定位球窝Ⅱ;15—定位球窝Ⅲ

测量仪底座为平板式结构；3个定位球窝的内球面直径分别与被测件的外球面直径相吻合(公称尺寸等于被测件外球面的直径)并由螺钉固定在底座上；表支架通过滑套安装在带有螺旋结构的导柱上，并可通过螺母上下调节，调节完成后由旋钮Ⅱ和旋钮Ⅲ固定；千分表则安装在表支架的一端，由旋钮Ⅰ调节。

3 测量原理

由于定位球窝的内球面直径与被测零件外球面直径的公称值相等(考虑到两者是微小的间隙配合,其配合间隙等误差可忽略不计)，在测量时，千分表的测头与被测零件外球面任一测量点均为点接触，被测零件只能绕固定的球窝(与被测零件同心)旋转，显然不论被测零件如何旋转，千分表显示的外球面直径示值均直接反映了被测零件外球面的真值。

4 使用方法

首先，将已鉴定带外球面零件的相应标准件置于对应的定位球窝上；然后，调节表支架在导柱上的位置，并由调节螺母、旋钮Ⅱ和旋钮Ⅲ固定，再将千分表的测头对准标准件，使千分表刻度指向“零”，由旋钮Ⅰ固定后取出标准件；最后，将被测零部件在定位球窝上任意转动，即可准确、快捷地测量出被测零件任意位置的外球面直径和整个零件的轮廓度。