调心滚子轴承保持架兜孔底厚测量方法的改进

崔丹男，王 涛，田健楠

（1.哈尔滨轴承集团公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司 南直轴承分厂，黑龙江 哈尔滨150036；3.哈尔滨神笔动漫公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

调心滚子轴承保持架兜孔底厚测量方法的改进

崔丹男1，王 涛2，田健楠3

（1.哈尔滨轴承集团公司 质量保证部，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司 南直轴承分厂，黑龙江 哈尔滨150036；3.哈尔滨神笔动漫公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

调心滚子轴承的保持架具有两列兜孔，上、下两兜孔位置是错开的，没有专门的检测仪器来测量保持架兜孔底厚，一般都是用卡尺进行测量，无法保证测量精度。针对以上问题，采用高度测量仪代替卡尺测量保持架兜孔底厚，保证了产品质量。

调心滚子轴承；保持架；兜孔底厚；标准柱；测量

1 前言

调心滚子轴承具有两列滚子，主要承受径向载荷，同时也能承受双向作用的轴向载荷。有高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，主要应用于造纸机械、减速装置、铁路车辆车轴、振动筛、印刷机械等行业。该类轴承外圈滚道呈球面形状，由于具有该特点，使得调心滚子轴承具有自动调心性。调心性是指调心轴承内圈或外圈沿其球面中心转动的灵活程度。因此，当轴承产生安装误差造成内圈轴线相对于外圈轴线产生倾斜时，可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，可以补偿不同心度和挠度造成的误差，保证机械装置正常运转。调心滚子轴承的结构形式如图1所示，其中保持架是轴承中最关键的零件之一，保持架虽然不直接承受载荷，但它在运转中剧烈滑动，它在轴承中的作用是将滚动体均匀地分开，使滚动体能够均匀承受载荷，并防止滚动体之间相互摩擦和碰撞，使滚动体沿一定的方向和轨迹运转，从而达到旋转稳定的目的。

图1 调心滚子轴承的结构型式

保持架的各部分尺寸合格与否是影响轴承产品质量的关键因素，目前轴承行业对调心滚子轴承保持架的测量还没有专用仪器，一般都是用卡尺进行测量，卡尺的测量精度比较低。对于调心滚子轴承的保持架来说，它具有两列兜孔，且上、下两兜孔位置是错开的，保持架兜孔的结构形式如图2所示。用卡尺不能准确测量出兜孔底厚H值，只能测出大概数值，如果保持架兜孔底厚不合格，直接影响调心滚子轴承的游隙值及调心性能。保持架兜孔的加工精度对滚动体运转和旋转的精度也有较大影响。

图2 调心滚子轴承保持架兜的结构形式

2 G903高度测量仪测量兜孔底厚的方法

如果调心滚子轴承保持架兜孔底厚尺寸大，滚子就会被顶起，游隙就变小，轴承旋转时摩擦发热，温升高，而且影响轴承的调心性能；如果兜孔底厚尺寸小，滚子就会顺势落下，游隙就会过大，轴承运转时易发生轴向或径向窜动，且噪音大，使轴承寿命缩短。因此，提高调心滚子轴承保持架兜孔底厚的测量精度非常必要。在G903测量高度仪器上进行了改造，首先设计了三个等高的标准柱，标准柱的直径尺寸要小于被测保持架兜孔的直径尺寸，标准柱的高度尺寸要大于被测保持架兜孔的深度，再选一个标准件，该标准件的高度尺寸M等于标准柱的高度尺寸L加上保持架兜孔底厚尺寸H之和，即M=L+H。这样用三个等高标准柱支在被测保持架一面的兜孔底部，才能把被测保持架完全托起，这三点确定了一平面，相当于用平面做定位基准，此时，测量仪表的测量头打在被测保持架另一面的兜孔端部中间位置，通过用标准件对好表后，就可以直接测量出被测保持架兜孔底厚尺寸合格与否。测量调心滚子轴承保持架兜孔底厚的方法如图3所示。

图3 仪器测量原理示意图

测量前，首先根据被测保持架兜孔底厚尺寸和标准柱高度尺寸，选合适的标准件。先用标准件对表，将表支架3沿着立柱2上下移动，调整至适当位置，然后，把被测保持架6和标准柱7一起放在测量台8上，三个标准柱需沿着被测保持架圆周方向间隔120°的三个不同兜孔底部位置处放置，形成三点确定一平面，三个标准柱把被测保持架托起，再推动测量台在底座1上滑动，使测量仪表4上的测量头5打在被测保持架兜孔底部的中间位置，由于测量头为圆锥面形状，保证了测量头与被测保持架兜孔底部为点接触，保证了测量精度。

3 举例说明

以22210CA调心滚子轴承保持架为例, 保持架兜孔深度尺寸为6.42mm,兜孔直径尺寸为φ10.2mm，要测量的轴承保持架兜孔底厚尺寸为4.48mm，偏差为-0.1～0mm之间。设计的标准柱的直径尺寸为φ9.5 mm，标准柱的高度尺寸为15 mm，制造偏差接近±0,且三个标准柱的高度相互差不超过0.002 mm，再选一个高度标准件，该高度标准件的尺寸M为标准柱的高度L加上保持架兜孔底厚尺寸H，即M=L+H=15+4.48=19.48mm。先用高度尺寸为19.48mm的标准件在仪器对表，对到±0处，再把被测保持架按要求放在这三个等高标准柱上，让三个标准柱支在被测保持架一面的兜孔底部，把被测保持架完全托起，此时，将测量仪表的测量头打在被测保持架另一面的兜孔底部中间位置，这时，就可以测出被测保持架兜孔底厚尺寸的实际数值，测量仪表指针只要在-0.1～0mm之间，就表明被测保持架兜孔底厚尺寸合格，否则，为不合格品。采用此种方法测量调心滚子轴承保持架兜孔底厚尺寸，测量精度得到了大大提高，同时，也使调心滚子轴承的成品质量得到了全面提升。

4 结束语

随着科技的不断发展，对轴承的结构和质量要求也越来越高。轴承虽然由很多部件组成，但最先损坏（失效）的部件是往往是保持架。要保证轴承的质量，首先要在保持架结构设计时，应使其具有足够的强度。兜孔是保持架均匀隔离滚动体以及使滚动体在其内进行正常运转的空间场所，提高保持架各部分尺寸的测量精度，将会对轴承技术质量水平的提高起到积极的推动作用。

（编辑：钟 媛）

Improvement for measurement method of spherical roller bearing cage pocket bottom thickness

Cui Dannan1,Wang Tao2,Tian Jiannan3

(1.Quality Assurance Department,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;2.Nanzhi Bearing Sub-factory,Harbin Bearing Group Corporation,Harbin 150036,China;3.Harbin God Pen Animation Company,Harbin 150000,China)

Self-aligning roller bearing cage has two row pockets, the high and low two columns pocket position is staggered, no special instrument to measure the bottom thickness of cage, generally measuring with caliper, the measuring accuracy cannot be guaranteed. For above problems,height measuring instrument is used to measure bottom thickness of cage, so as to ensure product quality.

self-aligning roller bearing, cage, bottom thickness of pocket, standard column, measure

TH 133.33+2

B

1672-4852（2015）02-0037-02

2015-05-22.

崔丹男（1975-），女，技师 .