中大型向心轴承有负荷径向游隙测量装置研究

康延辉，时可可，张艳丽

中大型向心轴承有负荷径向游隙测量装置研究

康延辉1，2，时可可1，2，张艳丽1，2

（1. 洛阳LYC轴承有限公司，河南 洛阳 471039；2. 航空精密轴承国家重点实验室，河南 洛阳 471039）

针对现有轴承径向游隙有负荷测量仪器测量范围有限的问题，研制出一种新型向心轴承有负荷径向游隙测量装置，利用推力计、测量平台、V形叉，实现对小批量中、大型向心轴承有负荷径向游隙的测量，测量结果准确，操作简单可靠。

轴承；径向游隙；测量

1　前言

滚动轴承是现代机械中广泛应用的机械基础件之一，其精度好坏对使用性能及使用寿命有很大的影响。径向游隙作为向心轴承的一个重要特性，是轴承制造单位和用户都非常关注的关键指标之一，其合格与否直接影响到轴承产品的使用性能及寿命。

通常中、大型向心轴承产品径向游隙无负荷要求，其径向游隙的检测方法为计算配套，并经试套后靠人工予以适当的手推力用仪表或塞尺来测量，得出轴承最大游隙值和最小游隙值。采用这种检测方法检测力不明确，测得的游隙值受人为手推力大小影响，测量值依赖于操作者的技能水平。随着市场对产品的要求越来越高，对轴承的各项指标也越来越精细化，特殊工况下使用的中、大型向心轴承要求测出规定测量负荷下的具体游隙值，但目前轴承行业内没有中、大型向心轴承有负荷径向游隙的专用测量仪器。为了更好的反映在给定载荷情况下中、大型向心轴承的径向游隙值，有必要设计一种有效的径向游隙测量方法及装置，来实现对中、大型向心轴承有负荷状态下径向游隙的检测。本文通过分析研究，设计了一种结构简单、易操作、测量准确可靠的中、大型向心轴承有负荷径向游隙测量装置。

2　 中、大型向心轴承有负荷径向游隙测量装置

该文所要解决的问题是提供一种科学、有效、简便的中、大型（D：280～400mm）向心轴承径向游隙测量方法和装置，以解决现有小批量中、大型向心轴承有负荷状态下径向游隙检测的技术难题。

该轴承径向游隙测量装置是利用测量平台，把轴承内圈固定在平台中心，利用推力计及专用的V形叉分别对轴承径向相对两个方向施加规定载荷，通过测量表读出两次测量的位移，两个位移之差即为所测得的轴承径向游隙值，具体结构示意图见图 1。

图1　中、大型圆柱滚子轴承有负荷径向游隙测量装置

如图 1 所示，测量平台 5 水平放置，轴承内圈通过测量平台 5 上的底座 4、螺母 1和压盖 7进行固定，利用表架 9 使测量表 10 的表尖固定在外圈外圆柱面中心（轴承滚道中部）位置，把V形叉 8 与推力计 11 进行连接，调节V形叉上的三个调节螺钉 7 使V形叉作用在轴承外圈外圆柱面宽度的中心（轴承滚道中部）位置。手推推力计，达到轴承产品要求的测量载荷时，读出测量表的测值S1（位移量）；将推力计和V形叉换到轴承相对方向上，按上述步骤手推推力计，加载读出测量表的另一测值S2（位移量）。

则轴承在要求载荷情况下的径向游隙值为：

以上装置可以有效地解决中、大型圆柱滚子轴承的径向游隙有负荷检测问题，但是，对于深沟球轴承及三、四点接触球轴承，利用上述测量方法进行径向游隙检测时，由于中、大型轴承钢球的自重问题，造成内、外圈沟底不能与钢球完全接触，这对径向游隙的检测会产生一定的影响，特别是三、四点接触球轴承，双半外圈在检测径向游隙时还要进行捆扎等工序，以使其外圈是一个整体，对径向游隙检测的影响更大。为了消除上述由于钢球自重引起的下沉对径向游隙测量的影响，通过对图 1 中检测装置的改进，提出另外一种检测方式，即：检测平台制作为L形，利用螺钉将水平面固定于工作台上，检测平台的垂直面用作检测平面，实现径向游隙的检测，如图 2 所示。

图2　中、大型球轴承有负荷径向游隙测量装置

利用该测量装置可以有效消除由于钢球自重产生下沉对检测径向游隙的影响，保证了径向游隙检测时内、外圈沟底与钢球良好的接触状态，但要注意，此时所加载荷应考虑外圈和钢球保持架组件自重的影响，即：

推力计向下施加负荷进行径向游隙测时，施加的力为：F1=F-G，

此时，读取测量表数值为S1；

推力计向上施加负荷时，施加的力为：F2=F+G，

此时，读取测量表数值为S2；

则轴承在要求载荷情况下的径向游隙值为：

Gr=|S1-S2|，

其中，

F——产品要求径向游隙负荷值，

G——外圈和钢球保持架组件自重值。

3　结束语

以上两种测量装置结构简单，利用推力计可以按产品要求进行定量加载，V形叉可有效地把负荷作用于通过轴承中心的一条线上，并且通过图 2 例的实施，消除了钢球自重产生下沉对径向游隙检测的影响，实现了向心轴承径向游隙的有负荷测量，操作简单、高效，对工位器具要求不高，适用于轴承生产单位和用户对小批量中、大型向心轴承的检测需要，可以方便、准确地检测中、大型深沟球轴承、圆柱滚子轴承、三（四）点接触球轴承等在有负荷状态下的径向游隙值，满足特殊产品的测量要求，解决了现有中、大型向心轴承有负荷状态下径向游隙检测的技术难题。

（编辑：王立新）

Research on measurement device with load for middle and large radial bearing radial clearance

Kang Yanhui1，2， Shi Keke1，2， Zhang Yanli1，2
（1. Luoyang LYC Bearing Co.，Ltd.，Luoyang 471039，China； 2.State Key Laboratory of Aerospace Precision Bearing， Luoyang 471039，China）

In view of the measuring scope of the existing bearing radial clearance with load measuring instrument being limited，a kind of new medium and large centripetal bearing radial clearance measurement device with load was put forward， using thrust meter， measuring platform， and v-shaped fork， the radial clearance with load of small batch and medium and large radial bearings were measured， measurement results were accurate， operation was simple and reliable.

bearing； radial clearance； measure

TH133.33+1，TH133.33+2

B

1672-4852（2016）03-0038-02

2016-05-20.

康延辉（1984-），男，工程师.