CN104019727B - 一种轴承外球面的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴承外球面的测量方法，包括如下步骤：(1)、选取标准件，测量并标注标准件宽度方向中点处球径D1及对角处球径D2；(2)、用标准件中点处球径D1校对第一仪表；(3)、用标准件对角处球径D2校对第二仪表，第二仪表测量头和支撑点的支撑力指向标准件的轴线；(4)、在与所述步骤(2)、步骤(3)校对状态相同的条件下，用第一仪表测量工件中间处球径，得到偏差值D1’，再用第二仪表测量工件对角处球径，得到偏差值D2’；(5)、用D1’‑D2’，得到差值并与设定的球形偏差对比。本发明测量方便、准确，不依靠检测人员的判断经验，保证了产品质量的要求。

Description

一种轴承外球面的测量方法

技术领域

本发明涉及外球面轴承技术领域，尤其涉及一种轴承外球面的测量方法。

背景技术

外球面球轴承是深沟球轴承的一种，具有轴承内圈、轴承外圈，以及轴承内圈和轴承外圈之间的滚动体，轴承外圈的外径表面为球面，该球面可与轴承座的内孔相对摆动而实现自动调心，解决轴与轴承座孔的轴线对中性差，或是轴长而挠度大等产生对中性问题。外球面球轴承的使用环境比较恶劣，一般用于矿山机械、收割机、脱粒机等农机，精度要求低于普通的深沟球轴承。目前，外球面球轴承的外圈球面的检测，还是依靠环形R规目测测量，通过看R规与外球面之间的漏光缝隙来判断是否合格，依赖于检测人员的经验，误差比较大，难以达到产品要求。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种轴承外球面的测量方法，它检测准确、操作方便，易于实施，能保证产品球面尺寸的要求。

本发明的技术方案如下，一种轴承外球面的测量方法，包括如下步骤：(1)、选取标准件，测量并标注标准件宽度方向中点处球径D1及对角处球径D2；(2)、用标准件中点处球径D1校对第一仪表，标准件支撑点与第一仪表测量头位于标准件宽度方向的中点环周上；(3)、用标准件对角处球径D2校对第二仪表，校对时，标准件支撑点与第二仪表测量头分别位于标准件宽度方向的两端，第二仪表测量头和支撑点的支撑力指向标准件的轴线，其中一个支撑点和第二仪表测量头的连线穿过标准件的轴线；(4)、在与所述步骤(2)、步骤(3)校对状态相同的条件下，用第一仪表测量工件中间处球径，得到偏差值D1’，再用第二仪表测量工件对角处球径，得到偏差值D2’；(5)、用D1’-D2’，得到差值并与设定的球形偏差对比，若差值为零或正值并且未超出设定的球形偏差，判定为合格，否则为不合格。

上述操作过程中，在校验仪表和检测工件时，所述标准件和工件的轴线铅垂，所述标准件和工件分别置于水平的垫块上。

进一步地，所述标准件和工件的端面外径大于垫块的最大宽度，标准件和工件与垫块相靠一端的外圆突出于垫块。

进一步地，所述支撑点为三个，包括一个主支撑点和两个辅助支撑点，所述支撑点的支撑力指向标准件或工件的轴线。

进一步地，所述三个支撑点周向90度夹角地分布在标准件和工件的周围，所述主支撑点位于两个辅助支撑点之间，主支撑点与仪表测量点的连线穿过标准件或工件的轴线。

进一步地，所述步骤(5)中的设定公差，根据所测工件的球面尺寸公差的不同而不同，设定的球形偏差选定范围为0.001-0.012mm。

进一步地，所述步骤(1)中的标准件，从对应型号的成品中选取，并且选择球面尺寸靠近公差带中心的成品。

进一步地，所述第一仪表和第二仪表是扭簧表或千分表。

测量原理：在步骤(3)中，用标准件对角处球径D2校对第二仪表，如图2所示，标准件支撑点与第二仪表测量头分别位于标准件宽度方向的两端，第二仪表测量头和支撑点的支撑力指向标准件的轴线，用第二仪表校对的实际上是H2，当被测量的工件对角处球径为D3，用第二仪表测出的实际测量值为H3，但H3和D3的关系是：H3＝D3cosα，而cosα值很小，完全能满足外球面球轴承外球形尺寸的测量要求，理由如下：

△D＝D3-D2，△H＝H3-H2，因而D2与H2的几何关系有：cosα＝H2/D2，即H2＝D2cosα，同样有cosα＝H3/D3，即H3＝D3cosα。这样以H3直接读取D3值，产生的误差为δ＝△D-△H＝(D3-D2)-(H3-H2)＝(D3-D2)(1-cosα)，因此这种测量方法原理误差δ主要取决于(D3-D2)及cosα。

在UC207系列产品中，球面尺寸最大公差带不大于11μm，若标准件在对应型号的成品中选取，考虑极限情况下，标准件尺寸和被测工件尺寸分别为上、下偏差时，则D3-D2≤11+2(R1-R2)＝23μm，其中的2(R1-R2)是球形变动量，此球形变动量的工艺要求为6μm，而在UC207系列产品中都有cosα≥0.98，所以这种测量方法原理误差δ＝△D-△H＝(D3-D2)(1-cosα)≤23*(1-0.98)＝0.46μm。如果标准件从尺寸分布中心附近选取，原理误差δ将更小，只有0.23μm左右，因此我们可以用H值来代替对角处球径，这样就能简化检具和测量方法。虽然在实际测量中，还有球形中心对称和工件高度误差所带来的影响，但是经过实践证明，此种测量方法完全能满足外球面球轴承外球形偏差的检测要求，检测质量稳定，符合使用要求，打破了以前要么使用R规测量，要么使用复杂仪器进行检测的误区，本方法的最大优点是简便易行，测量准确，成本低，满足产品的检测要求。

本发明的有益效果是：通过两次打表所得偏差值之差与设定的球形偏差对比，就能直接判断产品是否合格，测量方便，步骤简单、测量准确直观，不依靠检测人员的判断经验，保证了产品质量的要求，产品质量稳定性高。

附图说明

图1是本发明校对第一仪表时的工作状态示意图。

图2是本发明校对第二仪表时的工作状态示意图。

图3是本发明测量工件对角处球径的工作状态示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，一种轴承外球面的测量方法，对UC207产品的球面直径进行检测，其球面尺寸要求为ф检测包括如下步骤：

(1)、从此型号的成品中选取标准件，测量并标注标准件宽度方向中点处球径D1及对角处球径D2，所选取标准件的球面尺寸靠近公差带中心，即为ф71.994mm左右；

(2)、如图1所示，将所述标准件10的下端面置于水平的垫块5上，标准件10下端面和垫块5的上表面水平，标准件10的轴线铅垂，标准件10下端的外圆突出于垫块5，用标准件10中点处球径D1校对第一仪表1，第一仪表1是精度为0.001mm扭簧表，标准件10支撑点与第一仪表1测量头位于标准件10宽度方向B的中点环周上，一个主支撑点3与第一仪表1测量头相对置地设置，即主支撑点3和第一仪表1测量头的连线穿过标准件10的轴线，另有两个辅助支撑点4位于主支撑点3的两侧，三个支撑点的支撑力都指向标准件10的轴线，即支撑力和测量头的指向均垂直于标准件10外圆表面；

(3)、将所述标准件10用步骤(2)中同样的方式置于相同的水平垫块5上，用标准件10对角处球径D2校对第二仪表2，第二仪表2是精度为0.001mm扭簧表，校对时，标准件10支撑点与第二仪表2测量头分别位于标准件10宽度方向的两端，如图2所示，标准件10支撑点支撑在标准件10上端，第二仪表2测量头在标准件10下端指向标准件10的轴线，三个支撑点的支撑力指向标准件10的轴线，即支撑力和测量头的指向均垂直于标准件10外圆表面，三个支撑点周向90度夹角地顶在标准件10外圆表面上，在平行于标准件轴线的投影面上，主支撑点3和第二仪表2测量头的连线穿过轴线与宽度方向B1中心平面O的交点，校对对角处球径D2时，实际校对的值为H2；

(4)、在与所述步骤(2)、步骤(3)校对状态相同的条件下，即垫块5高度、支撑点位置和两仪表测量头位置不变的条件下，用第一仪表1测量工件20中间处球径，得到比较测量的偏差值D1’，再用第二仪表2测量工件20对角处球径，测量对角处球径D3时，实际检测的值为H3(请参照图3)，得到比较测量的偏差值D2’，检测工件20与仪表校对的状态相似，工件20的轴线铅垂，工件20分别置于水平的垫块5上；

(5)、用D1’-D2’，得到差值并与本型号产品的设定的球形偏差0.012mm对比，若差值为零或正值并且未超出设定的球形偏差，判定为合格，否则为不合格，即须D1’≥D2’，D1’-D2’的差值在0-0.012mm间为合格，否则为不合格。

本发明在通过两次打表所得偏差值之差与设定的球形偏差对比，就能直接判断产品是否合格，测量方便，步骤简单、测量准确直观，测量成本低，不依靠检测人员的判断经验，保证了产品质量的要求，产品质量稳定性高。

以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轴承外球面的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、选取标准件，标准件从对应型号的成品中选取，并且选择球面尺寸靠近公差带中心的成品,测量并标注标准件宽度方向中点处球径D1及对角处球径D2；(2)、用标准件中点处球径D1校对第一仪表，标准件支撑点与第一仪表测量头位于标准件宽度方向的中点环周上；(3)、用标准件对角处球径D2校对第二仪表，校对时，标准件支撑点与第二仪表测量头分别位于标准件宽度方向的两端，第二仪表测量头和支撑点的支撑力指向标准件的轴线，其中一个支撑点和第二仪表测量头的连线穿过标准件的轴线；(4)、在与所述步骤(2)、步骤(3)校对状态相同的条件下，用第一仪表测量工件中间处球径，得到偏差值D1’，再用第二仪表测量工件对角处球径，得到偏差值D2’；(5)、用D1’-D2’，得到差值并与设定的球形偏差对比，若差值为零或正值并且未超出设定的球形偏差，判定为合格，否则为不合格，球形偏差选定范围为0.001-0.012mm。

2.根据权利要求1所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：在校验仪表和检测工件时，所述标准件和工件的轴线铅垂，所述标准件和工件分别置于水平的垫块上。

3.根据权利要求2所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：所述标准件和工件的端面外径大于垫块的最大宽度，标准件和工件与垫块相靠一端的外圆突出于垫块。

4.根据权利要求1所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：所述支撑点为三个，包括一个主支撑点和两个辅助支撑点，所述支撑点的支撑力指向标准件或工件的轴线。

5.根据权利要求4所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：所述三个支撑点周向90度夹角地分布在标准件和工件的周围，所述主支撑点位于两个辅助支撑点之间，主支撑点与仪表测量点的连线穿过标准件或工件的轴线。

6.根据权利要求1所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：所述步骤(5)中设定的球形偏差，根据所测工件的球面尺寸公差的不同而不同。

7.根据权利要求1所述的轴承外球面的测量方法，其特征在于：所述第一仪表和第二仪表是扭簧表或千分表。