滚针轴承轴向偏移检测方法探讨

蔡珏

（无锡市亿涛自动化设备有限公司，江苏 无锡214000）

1 引言

滚针轴承在发动机中发挥着重要的作用，使得生产企业对滚针轴承的质量要求较高。滚针在引导过程中的倾斜，主要是由保持架的引导接触面及保持架的结构尺寸较小造成的。在滚针轴承投入安装使用前需要进行检测，滚针轴承轴向偏移的检测是十分重要的环节，也是对滚针轴承整体性能评价的主要因素[1]。因此，对滚针轴承轴向偏移检测方法进行探讨具有重要意义。

2 保持架偏差引起外圈轴向偏移

2.1 外圈轴向偏移

在实际应用过程中，内外圈滚道的锥度以及安装的平行度等都会造成滚针轴承轴向偏移，下面主要对引起轴向偏移中保持架偏差进行探究。滚针与轴向在进入滚道之后会保持一个非平行的状态，这时滚针会出现歪斜的情况，滚针就会无法在滚道上进行正常运行。滚针轴线产生歪斜，是在保持架作用面的偏差条件下产生的，椭圆形点为歪斜滚针与滚道的起始接触形式，轴承滚道的切线方向为滚针截面长轴的方向，滚针歪斜角会对长轴的大小造成一定的影响[2]。

设滚针与轴承轴线歪斜角为α，这时可以得出滚针上沿轴承轴线方向上的力为：

在上述公式中，mn、an、a分别为滚针的质量、滚针发生轴向移动的加速度、滚针歪斜角。

这时就可以看出，当外圈静止不动时，内圈会在逆时针的方向进行旋转，轴向作用力的产生会在歪斜的滚针与滚道的摩擦下出现，在轴向会产生一定的轴向偏移，这时是滚针轴承的外圈产生的，这样就会对轴承的性能产生一定的影响。

2.2 外圈偏移的检测方法

在对滚针轴承的轴向偏移进行检测时，一般会分为内、外圈转动，内圈转动是工厂实际应用最多的检测方法，在检测时,主要形式为滚针轴承的芯轴转动。

3 轴向偏移检测系统参数

3.1 轴承径向滚动体载荷

需要在内外圈之间、保持架接触点之间留有一定的缝隙，这样就能确保滚针在转动时保持灵活性，滚针位置会在轴承运转过程中出现变化，就会导致滚针在受力部位的数量发生变化。在受载条件不同的情况下，滚针承受的载荷也会出现一定规律的变化。轴承上的径向载荷（Q）与滚动体上载荷的竖向分量的和为载荷分布系数）。

3.2 惯性轮间隙对轴向偏移的影响

在实验过程中，滚针轴承产生轴向偏移，为方便地对轴承的质量进行评价，需确保在检测过程中，减少接触滚针的数量，确保惯性轮的稳定性，同时也要保证有2个滚针的状态为接触状态，剩下的5个就会对惯性轮产生轴向偏移产生一定的阻碍。在滚针接触的变化过程中，也就是从0到10的变化过程中，确保2个滚针为接触状态，3个滚针为非接触状态，这时再对角度进行调整，当在20以上时，第三个滚针在这时进入接触状态，这样就能发现，前后滚针接触的临界点为滚针在顶上的位置。

3.3 惯性轮转速对轴向偏移的影响

假设在外圈上，滚针转过了β角，对滚针进行复原，在实际操作过程中会存在一定的差别。在分析之后可得，滚针间的间隙与跳动量成正比，会对检测评价造成一定的影响。因此，要将滚针间的间隙控制在合理的范围，最好不要过大。在间隙的选择上，要保证在检测过程中，提升可操作性，减少惯性轮跳动对检测造成的影响。转速会对惯性轮的水平跳动造成一定影响，当转速过大时，就会对检测造成一定的干扰。因此，要对惯性轮转速进行合理控制，减少对轴向偏移造成的影响，确保检测工作的有序进行。

4 结语

滚针与内外导轨接触面上，滚针半径相对较小的情况时，会导致滚针出现歪斜运动，增加弯曲变形的几率。但是，保持架在实际应用中无法确保滚针接触面与轴向保持绝对的平衡，在保持架的作用下，滚针就会进入受力作用区，一旦滚针在歪斜的情况下进入承载区时，就会出现轴向偏移的现象。通过对滚针轴承轴向偏移检测方法的探讨，有助于实现我国轴承行业的可持续发展，满足行业对轴承的批量生产需要，提升该行业的经济效益。