轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙的测量

刘海君，张智超，徐龙吟

（1.哈尔滨轴承集团公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150036； 2.北京空中信使信息技术有限公司，北京 100000）

轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙的测量

刘海君1，张智超1，徐龙吟2

（1.哈尔滨轴承集团公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150036； 2.北京空中信使信息技术有限公司，北京 100000）

介绍了轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙的测量方法，并对测量仪器进行了改进。

轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承；径向游隙；壁厚薄；无载荷

1 前言

轻系列圆柱滚子轴承的内、外圈壁厚比较薄，质量轻，此类轴承主要应用在航空、航天等领域，轴承质量的好坏直接影响运行安全。游隙是滚动轴承配合的一个重要技术参数，游隙过小，轴承旋转时摩擦发热，温升高；游隙过大，轴承运转时易发生轴向窜动，且噪音大，使轴承寿命缩短。在生产制造过程中，轴承的径向游隙是必检项目。

外圈无挡边圆柱滚子轴承的结构形式如图1所示。由于轴承结构的特殊性，如果采用常规的加载方式测量轻系列圆柱滚子轴承的径向游隙，就会使被测轴承外圈产生变形，从而影响游隙的测值。只有采用无负荷测量方式测量轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙，而且测量过程中还要对外圈进行限位，才能保证游隙测值的准确、稳定。

图1 外圈无挡边圆柱滚子轴承的结构形式

2 测量圆柱滚子轴承径向游隙的一般方法

通常测量圆柱滚子轴承径向游隙一般都是采用手推法，如图2 所示，用压板 2 压在被测轴承4 的内圈上，并用紧固螺钉 3 通过压板将被测轴承内圈固定在工作台 1 上，测量仪表 5 的表尖置于被测轴承外圈宽度中部的外表面上，在与指示仪表测杆相同的径向方向上，对被测轴承外圈往复施加足够的径向载荷，使外圈从一个极限位置移到另一个极限位置，外圈在径向的移动量通过测量仪表反映出来，测量仪表反映的最大值与最小值之差即为径向游隙值。为了保证测值的准确，一般需在每隔120°的三个不同圆周位置处测量三次径向游隙值，取三次测量结果的平均值即是该轴承的径向游隙值。

图2 测量圆柱滚子轴承径向游隙的一般方法

由于手推法存在不同的测量人员对同一被测轴承所施加的力各不相同，测量出的径向游隙值也各有差异，因此我厂通常只是对普通的圆柱滚子轴承，采用手推法测量径向游隙。而对于轻系列圆柱滚子轴承来说，由于轴承内、外圈的壁厚比较薄，如果也采用手推法测量径向游隙，测量结果就会更加不确定，如果在X093仪器上像球轴承那样，采用加载方式测量，很容易导致被测轴承的外圈变形，也影响径向游隙的测值。因此，轻系列圆柱滚子轴承的径向游隙应该在X093JB仪器上采用无负荷方式进行测量(测量负荷忽略不计)，但必须对仪器进行改造，增加轴向限位装置。

3 轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙的测量原理

轻系列外圈无挡边圆柱滚子轴承径向游隙的测量原理如图3 所示。测量前，首先要把被测轴承8清洗干净，根据不同的轴承型号选不同尺寸的胎具9，被测轴承的内圈安装在胎具上，并用螺母10将内圈轴向压紧在胎具上。由于胎具是安装被测轴承内圈的基准，因此，工作面不准敲打和磕碰，测量前应仔细清洗，用后也要清洗并涂以防锈油。将胎具通过螺钉紧固在旋转轴2上，旋转轴由电机经减速机构驱动可连续旋转，测量时，由于被测的圆柱滚子轴承外圈无挡边，内圈跟随旋转轴旋转过程中，外圈就容易沿着滚道甩出去，因此，对仪器进行了改造，增加轴向限位装置，重新设计了限位架，将限位架6固定在底座1上，对被测轴承外圈进行限位，保证被测轴承内、外圈滚道对正。导套3也固定在底座1上，导向板4通过滚珠与导套相连，旋转轴压靠在导向板上，摇动调整导向板手轮，使导向板朝前或朝后移动，保证传感器5的测点打在被测轴承外圈宽度的中间部位。

轻系列圆柱滚子轴承的内、外圈的壁厚比较薄，为了准确测出轴承的游隙值，需要给被测轴承外圈加以较轻的测量负荷，上负荷为固定负荷，即300g左右，下负荷为了平衡套圈的重量做成可调式，下负荷为被测轴承总重量×2/3+ 300g。通过上杠杆力点7，下杠杆力点11交替给被测轴承外圈加载，这时传感器把外圈的位移量变成电信号。这一电信号，再经过交流放大、相敏检波、直流放大，一路由瞬时值表指示出瞬时值，另一路经积分电路求得上下交替，加负荷时两次测量的平均值，并保持之，经差值电路演算，最后由传感器读出被测轴承的平均游隙值。

图3 仪器测量原理示意图

由于测量负荷采用了300～500g，这时引起的接触变形极小，可以忽略不计，因此，可以认为该仪器的测值为无负荷游隙值，符合国际标准。

4 测量轴承径向游隙的要求

（1）为了保证测值的准确性，开始测量前，最好开动电机使轴承先转几周，从而保证滚动体与轴承滚道的良好接触；

（2）内圈随旋转轴转动尽可能是一整圈以上；

（3）加测量负荷时，一定要保证上、下负荷杆应与轴承外圈充分接触。在加下负荷时，上负荷完全卸掉；在加上负荷时，下负荷完全卸掉，保证加在被测轴承上的上、下负荷力相等；

（4）传感器初始测力不要太大，且应选择合适的量程，否则，显示会因超量程出现错误信息；

（5）机械主体的前、后面板不要经常打开，以防受污染而影响仪器精度；

（6）上负荷杆应与轴承外圈充分接触，否则可松开加力小轴上的螺钉调整加力小轴承的位置。

5 结束语轴承作为一种标准零件供各行业配套选用，由于轻系列圆柱滚子轴承主要应用在对设备要求高的场合，因此，对轴承的加工精度也提出了更高的要求，轴承的径向游隙合格与否间接影响着设备的安全运行。采用改造后的无负荷方式测量薄壁轴承径向游隙时，避免了外圈变形，保证了径向游隙测值的准确性，且该仪器使用、调整方便，测量效率高。

（编辑：钟 媛）

Measurement for radial clearance of light series cylindrical roller bearing with no outer ribs

Liu Haijun1,Zhang Zhichao1,Xu Longyin2

(1.Quality Assurance Department, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2. Beijing Air Messenger Information Technology Co., Ltd., Beijing 100000,China)

Measurement method of Measurement for radial clearance of light series cylindrical roller bearing with no outer ribs was introduced,and measuring instrument was improved.

light series cylindrical roller bearing with no outer ribs; radial clearance;wall thickness thin;no load

TH 133.33+2

B

1672-4852（2015）02-0030-02

2015-04-17.

刘海君（1969-），男， 技师.