CN102322779A - 一种角接触球轴承外圈锁量的测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角接触球轴承外圈锁量的测量装置及其测量方法，所述的角接触球轴承外圈锁量的测量装置主要包括1、一种角接触球轴承外圈锁量的测量装置，包括测量平台、压紧杆柱（4）、压紧杆（6）、扭簧表（1）、杠杆、立柱（9）以及固定块（11），在杠杆（14）的上端的一侧设置有用于和被测套圈沟底测量支点相接触的测量支杆，在固定块的一侧设置有用于和被测套圈锁点即固定支点相接触的固定支杆。所述角接触球轴承外圈锁量的测量方法，包括：A、角接触球轴承外圈锁量标准件的选取和检定；B、测量装置的调整；C、对表；D、测量。本发明既简化了操作过程，降低了测量成本，同时又提高了测量精度，减小了测量误差。

Description

一种角接触球轴承外圈锁量的测量装置及其测量方法

技术领域

本发明属于一种轴承外圈测量方法，主要设计一种角接触球轴承外圈锁量的比较测量方法。

背景技术

角接触球轴承外圈的结构特点如附图1所示，斜坡17与沟道18相交于锁点19，锁量f_e指的是锁点19到沟道底部20的径向距离。锁量的大小会影响轴承的装配过程，必须加以控制。在轴承行业中，目前锁量f_e的检测控制方法常用的有三种，但均存在不同程度的缺陷。具体情况如下：

方法一，使用D724B圆锥滚子轴承内圈滚道直径、角度测量仪（用于测量轴承内圈滚道直径、椭圆度、角度的测量,球轴承生产厂家常用来测量角接触球轴承外圈锁量）加上百分表进行测量。测量时，将套圈固定在三个支点上并与仪器导轨垂直，测点通过杠杆与示值表相连，然后匀速缓缓的使测点从沟道左侧经过沟底和锁口移动到斜坡上，百分表在沟底与锁口处的两个极值值差极为改套圈的锁量。其仪器结构复杂，调整时间较长；测量精度低（通常为0.01mm）；测量效率低（30S左右）；测量力大，易划伤沟道表面。

方法二，利用斜坡直径测量锁量。制造符合要求的套圈沟道直径和斜坡直径标准件，使用D923轴承内径、圆度测量仪（用于测量轴承内径、外径、椭圆度、锥度）分别测量沟道直径和斜坡直径的具体偏差值，然后应用工艺尺寸链间接保证锁量的大小。但其局限性大，只有锁量公差＜1/2沟道直径公差+锁口直径公差时才适用；测量误差很大，超过了锁量公差，不能满足要求；斜坡直径标准件要求严格，制造成本高。

方法三，使用D714圆锥滚子轴承外圈滚道直径、椭圆度、角度测量仪（用于圆锥滚子轴承外圈滚道直径、椭圆度、角度及滚道中心线对端的垂直度）利用标准套圈进行比较测量。选用与被测套圈形状完全相同的标准套圈，放到D714轴承测量仪上进行调，调整D714轴承测量仪各定位支点和测量支点，使基准支点、定位支点、弹性压紧支点的高度一致，且完全在沟道中心或中心线上，让测量支点与斜坡接触，并尽量靠近基准点，仪表调整定位后，取下标准件，即可测量零件。轴承套圈放上后，测量表即可读出套圈锁量。将套圈旋转一周，即可读出整个套圈锁量的变化范围。但其受斜坡角度公差限制，测量误差较大，不能满足要求；测量力大，易划伤沟道表面； D714仪器结构复杂，调整时间较长；D714仪器为测量滚子轴承专用仪器且价格较高，球轴承厂并不配备该仪器。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于角接触球轴承外圈锁量的测量装置及其测量方法。利用这种方法可以直接在检测仪器上准确读出角接触球轴承外圈锁量的实际偏差值。

本发明的目的可采用如下技术方案来实现：所述角接触球轴承外圈锁量的测量装置，包括测量平台3、压紧杆柱4、压紧杆6、扭簧表1、杠杆14、立柱9以及固定块11，压紧杆柱4位于测量平台3一端，立柱9设置在测量台另一端，压紧杆6通过压紧杆调整套筒5设置在压紧杆柱4上，固定块11通过固定块套筒设置在立柱9上，杠杆14设置在测量平台上，杠杆的下端位于测量平台下部，扭簧表1设置在测量平台的下部，其一端和杠杆的下端接触，杠杆14下部通过拉紧弹簧和立柱的下端连接，在杠杆14的上端的一侧设置用于和被测套圈沟底测量支点相接触的测量支杆13，在固定块11的一侧设置有用于和被测套圈锁点即固定支点相接触的固定支杆12。

所述利用上述测量装置的测量方法步骤如下：

A、角接触球轴承外圈锁量标准件的选取和检定

(a) 选取与被测套圈型号相同的合格套圈数件作为候选标准件；

(b) 将候选标准件放到滚道正弦仪上，进行正常的仪器调整，可准确测量出候选标准件的单点实际锁量值f_ei并编号记录；

(c) 将各候选标准件的实际锁量值换算成名义尺寸+偏差的形式，即f_ei=f_e+Δf_ei；

(d) 用电刻笔在非基准端面上明显标注将各候选标准件的检定点位置和对应锁量及偏差值f_e+Δf_ei，标注上有效日期，则该候选件确定为锁量标准件，锁量确定为f_e+Δf_ei。

B、测量装置的调整

(a) 将选好的锁量标准件放到测量装置的测量平台上；

(b) 调整测量装置上的压紧杆、固定支杆以及测量支杆的位置，使其标准件基准端面中部相接触；

(c) 调整立柱上的两个固定支杆的高度及间隔，使两个固定支杆前端与标准件锁点相接触，标准件能够平稳旋转；

(d) 调整杠杆上的测量支杆高度，使测量支杆前端与标准件沟道底部相接触；

(e)调整压紧杆高度，使压紧杆压在标准件外径中部。

C、对表

(a) 将锁量标准件放到已调整好的测量装置上；

(b) 装上扭簧表，旋转标准件使检定点位置与测量支点位置相重合；

(c) 调整扭簧表示值使之等于锁量标准件偏差值的相反数-Δf_ei，则千分表零点即为锁量偏差值零点。

D、测量

(a) 将待检测的角接触球轴承外圈放到已对好表的测量装置上，扭簧表示值的相反数即为被测套圈的实际锁量相对于名义尺寸的实际偏差值Δf_e；

(b) 将被测套圈匀速旋转一周，扭簧表示值的变化范围即为被测套圈的锁量变动量。

本发明具有以下特点：

⑴ 测量精度可精确到1μm（0.001mm扭簧表）；⑵ 操作简单易用、测量快速准确、示值直观方便；⑶ 避免了仪器支点划伤沟道； ⑷ 不受斜坡角度影响，测量误差小；⑸ 节约了斜坡直径标准件的制造费用。本发明既简化了操作过程，降低了测量成本，同时又提高了测量精度，减小了测量误差。

附图说明

附图1为角接触球轴承外圈的结构示意图。

附图2为标准件各支点示意图。

附图3为本发明所述测量装置示意图；

图中：1、扭簧表，2、扭簧表架，3、测量平台，4、压紧杆柱，5、压紧杆调整套筒，6、压紧杆, 7、压紧杆螺母，8、被测套圈，9、立柱，10、固定块螺母，11、固定块，12、固定支杆，13、测量支杆，14、杠杆，15、固定块整套筒，16、拉紧弹簧，17、斜坡，18、沟道，19、锁点，20、沟道底部，21、外径，22、基准端面，23、压紧点，24、底部支点，25、测量支点，26、固定支点。

具体实施方式

结合附图，说明本发明的具体实施例。

如附图3所示：所述的角接触球轴承外圈锁量的测量装置，包括测量台3、压紧杆柱4、压紧杆6、扭簧表1、杠杆14、立柱9以及固定块11，压紧杆柱4位于测量平台3一端，立柱9设置在测量台另一端，压紧杆6通过压紧杆调整套筒5设置在压紧杆柱4上，固定块11通过固定块套筒15设置在立柱9上，杠杆14设置在测量台上，杠杆的下端位于测量平台下部，扭簧表1设置在测量平台的下部，其一端和杠杆的下端接触，杠杆14下部通过拉紧弹簧16和立柱的下端连接，在杠杆14的上端的一侧设置用于和被测套圈沟底测量支点相接触的测量支杆13，在固定块11的一侧设置有用于和被测套圈锁点即固定支点相接触的固定支杆12。

现预加工7316ACM/01型号的角接触球轴承外圈，产品高度尺寸C=39mm，沟道直径De=Φ152.114±0.025mm，外内径D₂=Φ141.3^+0.4mm，沟曲率R_e=R14.17⁰ _+0.13mm，沟位置a_e=19.75±0.04mm，斜坡角度α=3°±30′，锁量f_e=0.22⁰ _-0.03mm，需对角接触球轴承外圈锁量进行测量。

所述的测量方法包括以下步骤：

1、角接触球轴承外圈锁量标准件的选取和检定

⑴ 选取沟道与斜坡各项精度要求均在工艺要求范围内的7316ACM/01合格套圈两件作为候选标准件；

⑵ 将候选标准件放到滚道正弦仪上，进行正常的仪器调整，可准确测量出候选标准件的单点实际锁量值f_ei并编号记录；

1#：f_e1=0.215mm，2#：f_e2=0.218mm；

⑶ 将两个候选标准件的实际锁量值换算成名义尺寸+偏差的形式，即f_ei=f_e+Δf_ei；

1#：f_e1=0.22-0.005mm，2#：f_e2=0.22-0.002mm；

⑷ 用电刻笔在非基准端面上明显标注将各候选标准件的检定点位置和对应锁量及偏差值f_e+Δf_ei，标注上有效日期，则该候选件确定为锁量标准件，锁量确定为f_e+Δf_ei。

1#标注：f_e——0.22^-0.005 20110120；

2#标注：f_e——0.22^-0.002 20110120；

在检定点所对应的非基准端面处划“‖”。

2、测量装置的调整

⑴ 将选好的1#锁量标准件放到测量装置上；

⑵ 按附图6中固定支点16、测量支点25、压紧点23以及底部支点24位置，在测量平台3上调整各支点的位置，使其标准件基准端面中部相接触；

⑶按附图6调整测量装置中测量立柱9上的两个固定支杆12高度及间隔，使两个支杆与1#标准件固定支点16（与附图1中锁点19一致）相接触，标准件能够平稳旋转；

⑷按附图6调整测量装置的测量支杆13的高度，使测量支杆13与1#标准件测量支点25（与附图1中沟道底部20一致）相接触；

⑸按附图6调整测量装置压紧杆6高度，使压紧杆6前端的压紧轮压在1#标准件外径中部。

3、对表

⑴ 将1#锁量标准件放到已调整好的测量装置上；

⑵ 装上扭簧表1，旋转1#标准件使划“‖”的检定点位置与测量支点25位置相重合；

⑶ 调整扭簧表1示值使之等于1#锁量标准件偏差值的相反数+0.005，则千分表零点即为锁量偏差值零点；

⑷将1#锁量标准件取下，将2#锁量标准件放到已调整好的C924仪器上，扭簧表示值为2#锁量标准件偏差值的相反数+0.002，说明对表准确无误，可以开始进行锁量测量。

4、测量

⑴ 将待检测的5件7316ACM/01外圈放到已对好表的测量装置上，匀速旋转一周，扭簧表1示值分别：

①+0.006～+0.012，

②+0.013～+0.018，

③+0.031～+0.035，

④-0.002～-0.004，

⑤+0.020～+0.026，

⑵计算

①（0.006＋0.012）÷2＝0.009，0.012－0.006＝0.006；

②（0.013＋0.018）÷2＝0.0155，0.018－0.013＝0.005；

③（0.031＋0.035）÷2＝0.033，0.035－0.031＝0.004；

④（-0.002-0.004）÷2＝-0.003，-0.002－（-0.004）＝0.002；

⑤（0.020＋0.026）÷2＝0.023，0.026－0.020＝0.006

则此5件7316ACM/01外圈的锁量实际偏差分别为：

①-0.009mm，②-0.0155mm，③-0.033mm，④+0.003mm，⑤-0.006mm；

此5件7316ACM/01外圈的锁量变动量分别为：

①0.006mm，②0.005mm，③0.004mm，④0.002mm，⑤0.006mm。

7316ACM/01外圈的锁量公差要求为0～-0.03mm，显然③号套圈锁量偏大，④号套圈锁量偏小，其余3件合格。

本发明所述的测量装置以及测量方法适合所有角接触球轴承外圈锁量的测量。

Claims (2)

1.一种角接触球轴承外圈锁量的测量装置，包括测量平台（3）、压紧杆柱（4）、压紧杆（6）、扭簧表（1）、杠杆（14）、立柱（9）以及固定块（11），压紧杆柱（4）位于测量平台（3）一端，立柱（9）设置在测量台另一端，压紧杆（6）通过压紧杆调整套筒（5）设置在压紧杆柱（4）上，固定块（11）通过固定块套筒设置在立柱（9）上，杠杆（14）设置在测量台上，杠杆的下端位于测量平台（3）下部，扭簧表1设置在测量平台（3）的下部，其一端和杠杆的下端接触，杠杆14下部通过拉紧弹簧和立柱的下端连接，其特征是在杠杆（14）的上端的一侧设置有用于和被测套圈沟底测量支点相接触的测量支杆（13），在固定块11的一侧设置有用于和被测套圈锁点即固定支点相接触的固定支杆（12）。

2.一种利用如权利要求1所述角接触球轴承外圈锁量的测量装置的角接触球轴承外圈锁量的测量方法，其特征是：测量方法步骤如下：

A、角接触球轴承外圈锁量标准件的选取和检定

(a) 选取与被测套圈型号相同的合格套圈数件作为候选标准件；

(b) 将候选标准件放到滚道正弦仪上，进行正常的仪器调整，可准确测量出候选标准件的单点实际锁量值f_ei并编号记录；

(c) 将各候选标准件的实际锁量值换算成名义尺寸+偏差的形式，即f_ei=f_e+Δf_ei；

(d) 用电刻笔在非基准端面上明显标注将各候选标准件的检定点位置和对应锁量及偏差值f_e+Δf_ei，标注上有效日期，则该候选件确定为锁量标准件，锁量确定为f_e+Δf_ei；

B、测量装置的调整

(a) 将选好的锁量标准件放到测量装置的测量平台上；

(b) 调整测量装置上的压紧杆、固定支杆以及测量支杆的位置，使其标准件基准端面中部相接触；

(c) 调整立柱上的两个固定支杆的高度及间隔，使两个固定支杆前端与标准件锁点相接触，标准件能够平稳旋转；

(d) 调整杠杆上的测量支杆高度，使测量支杆前端与标准件沟道底部相接触；

(e)调整压紧杆高度，使压紧杆压在标准件外径中部；

C、对表

(a) 将锁量标准件放到已调整好的测量装置上；

(b) 装上扭簧表，旋转标准件使检定点位置与测量支点位置相重合；

(c) 调整扭簧表示值使之等于锁量标准件偏差值的相反数-Δf_ei，则千分表零点即为锁量偏差值零点；

D、测量

(a) 将待检测的角接触球轴承外圈放到已对好表的测量装置上，扭簧表示值的相反数即为被测套圈的实际锁量相对于名义尺寸的实际偏差值Δf_e；

(b) 将被测套圈匀速旋转一周，扭簧表示值的变化范围即为被测套圈的锁量变动量。

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