双列角接触球轴承接触角的测量

张亚军，张满千，徐敬贤

(1.杭州轴承试验研究中心有限公司，杭州 310022；2.浙江五峰汽车轴承制造有限公司，浙江 新昌 312500)

接触角是双列角接触球轴承的关键参数之一，对轴承的承载能力、载荷分布和刚性等性能影响很大。双列角接触球轴承2列接触角的范围很宽[1]，一般为15°～40°，其大小和对称性直接影响使用寿命。由于影响接触角的因素很多，生产上很难控制，因此是许多企业急于解决的问题。

在此，对套圈关键尺寸进行测量，利用主要参数的几何关系计算实际接触角，然后通过调整加工尺寸控制接触角。另外，分析了各关键参数对接触角的影响程度，以保证接触角达到设计要求。

双列角接触球轴承的主要参数如图1所示。根据图中的几何关系，有3种方法计算接触角。

(1)内、外沟径测量法。

轴承内、外沟径分别为

F=Dpw-2ri+(2ri-Dw)cosα，

(1)

E=Dpw+2re-(2re-Dw)cosα，

(2)

则接触角为

(3)

式中：Dpw为球组节圆直径；ri为内沟曲率半径；re为外沟曲率半径；Dw为钢球直径。

图1 双列角接触球轴承主要参数示意图

(2)沟位置测量法。

轴承内、外沟心距分别为

Li=L-2(ri-Dw/2)sinα，

(4)

Le=L+2(re-Dw/2)sinα，

(5)

则接触角为

(6)

式中：L为钢球中心距。

(3)游隙测量法。

(7)

式中：Ga为轴向游隙；Gr为径向游隙；A=re+ri-Dw。

以汽车轮毂轴承DAC38720236/33为例，对上述3种方法的效果进行对比分析。轴承基本尺寸为：内径d=38 mm，外径D=72 mm，宽度B=33 mm，单列球数Z=14，球径Dw= 11.112 5 mm，球组节圆直径Dpw=55 mm。使用PGI 820和JD25-C仪器测量的结果见表1。

表1 轴承DAC38720236/33的参数检测数据 mm

根据表1的数据，使用3种方法计算的接触角见表2。

表2 接触角α的测量与计算结果对比

由表中数据可以得出：

(1)用沟径计算的接触角与仪器测量值比较接近，用沟心距计算的接触角比仪器测量值小得多，而用游隙计算的接触角比仪器测量值大。

(2)接触角对游隙的变化比较敏感，接触角受沟心距的影响较小。

(3)实际测量时，沟径测量法相对准确，游隙测量法误差较大，沟心距测量法的难度大。

综上所述，控制接触角首先要控制好游隙，另外可通过调整沟径来保证接触角。对接触角的计算建议使用沟径测量法，其结果更接近实测值。