CN104089563A - 一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法 - Google Patents

Abstract

一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，涉及轴承设计技术领域，包括测量前的准备、轴向游隙的测量和径向游隙计算，将整套向心关节轴承放置在机床或较为平整的平面上，再将三个高度均为Δ1的标准块（3）间隔均匀的支撑在内圈（2）下端面处，使外圈（1）悬空，使外圈下端面与平面之间产生高度差Δ2，将塞尺（4）和块规（5）叠放在外圈下端面与平面之间，多次测量外圈（1）与平面之间的距离Δ2并取平均值Δ2’，Δ1与Δ2’之间的差值即为关节轴承球面轴向游隙Ga的1/2，并通过公式算出径向游隙；本发明有效减少测量系统误差，大大提高测量精度。

Description

一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法

技术领域

本发明涉及轴承设计技术领域，尤其是涉及一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法。 

背景技术

公知的，向心关节轴承球面的径向游隙是加工过程中需要严格控制的关键指标，对轴承的使用性能有至关重要的作用；目前轴承行业中对中小型向心关节轴承球面径向游隙的测量通常是将整套关节轴承放置在水平测量台上，内圈固定，依靠人工水平推动外圈至极限位置，用千分表测得其位移量，即为向心关节轴承球面的径向游隙；但是对于大型向心关节轴承，其外形尺寸较大，定制相应的水平测量台不容易实现；由于大型向心关节轴承的重量较重，仅靠人工无法推动其在工作面移动，因此用常规方法无法测量大型向心关节轴承球面的径向游隙。 

发明内容

为了实现所述的发明目的，本发明公开了，一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，解决了测量大型向心关节轴承球面径向游隙的问题，由测量精度精确到0.01mm提高至0.001mm。 

为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案： 

一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，包括测量前的准备、轴向游隙的测量和径向游隙计算，具体操作步骤如下： 

①测量前的准备：先将整套向心关节轴承放置在机床或较为平整 的平面上，再将三个高度均为Δ1的标准块间隔均匀的支撑在内圈下端面处，使外圈1悬空，使外圈下端面与平面之间产生高度差Δ2； 

②轴向游隙的测量：接上一步骤，将塞尺和块规叠放在外圈下端面与平面之间，并测量外圈与平面之间的距离Δ2，测量次数为至少三次，取测量多次数据的算术平均值Δ2’，Δ1与Δ2’之间的差值即为关节轴承球面轴向游隙Ga的1/2，即完成轴向游隙的测量； 

③径向游隙计算：接上一步骤，外圈球面半径Re等于理论球面半径SR，由理论球面半径SR推导出内圈球面半径Ri＝SR-Gr/2，根据轴向游隙Ga与径向游隙Gr的几何关系，由R_e ²-H＝R_i ²-(H-G_a/2)²，可以推导出Ga与Gr的换算公式，用下面公式最终计算出向心关节轴承球面的径向游隙： 

$G_r=2\sqrt{{(G_a/2)}^2-H\·G_a+{\mathrm{SR}}^2}+2\mathrm{SR}.$

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述标准块的高度绝对值Δ1大于外圈下端面与平面之间的高度算术平均值Δ2’。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述标准块的高度绝对值Δ1与外圈下端面与支撑面产生的高度算术平均值Δ2’之间的差值即为Ga/2。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述的标准块、塞尺和块规均经过标定。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，在③径向游隙计算步骤中，所述H—套圈高度的1/2。 

通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果： 

1、本发明所采用的标准块3、塞尺4和块规5均标定过，使测量数据更为准确，使测量精度由原来的0.01mm提高至0.001mm。 

2、本发明通过多次测量外圈1与平面之间的距离Δ2，并取算术平均值Δ2’，使用塞尺和块规测量多处取算术平均值Δ2’，可以减少测量系统误差，大大提高测量精度。 

附图说明

图1为本发明的向心关节轴承的结构示意图； 

图2为本发明的测量过程示意图； 

在图中：1、外圈；2、内圈；3、标准块；4、塞尺；5、块规。 

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明作进一步的描述，以便本领域的技术人员进一步理解本发明，但下述实施例并非是对本发明保护范围的限定。 

结合附图1-2所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，包括测量前的准备、轴向游隙的测量和径向游隙计算，具体操作步骤如下： 

①测量前的准备：先将整套向心关节轴承放置在机床或较为平整的平面上，再将三个高度均为Δ1的标准块3间隔均匀的支撑在内圈2下端面处，使外圈1悬空，使外圈下端面与平面之间产生高度差Δ2； 

②轴向游隙的测量：接上一步骤，将塞尺4和块规5叠放在外圈下端面与平面之间，并测量外圈1与平面之间的距离Δ2，测量次数 为至少三次，取测量多次数据的算术平均值Δ2’，Δ1与Δ2’之间的差值即为关节轴承球面轴向游隙Ga的1/2，即完成轴向游隙的测量； 

③径向游隙计算：接上一步骤，外圈球面半径Re等于理论球面半径SR，由理论球面半径SR推导出内圈球面半径Ri＝SR-Gr/2，根据轴向游隙Ga与径向游隙Gr的几何关系，由R_e ²-H＝R_i ²-(H-G_a/2)²，可以推导出Ga与Gr的换算公式，用下面公式最终计算出向心关节轴承球面的径向游隙： 

$G_r=2\sqrt{{(G_a/2)}^2-H\·G_a+{\mathrm{SR}}^2}+2\mathrm{SR}.$

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述标准块3的高度绝对值Δ1大于外圈下端面与平面之间的高度算术平均值Δ2’。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述标准块的高度绝对值Δ1与外圈下端面与支撑面产生的高度算术平均值Δ2’之间的差值即为Ga/2。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，所述的标准块3、塞尺4和块规5均经过标定。 

所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，在③径向游隙计算步骤中，所述H—套圈高度的1/2。 

实施本发明所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，将成套的向心关节轴承放置于水平面，将三个经过标定的、高度绝对值相等为Δ1的标准块3均匀支撑于内圈2的下端面，使外圈1下端 面与水平面产生高度差Δ2，然后用块规5与塞尺4叠放组合测量Δ2，测量多处，取其算数平均值Δ2’；Δ1-Δ2’即为Ga/2，所述标准块3的高度绝对值Δ1大于外圈1下端面与水平面产生的高度差Δ2’，标准块3的高度绝对值Δ1与外圈下端面与支撑面产生的高度差Δ2’之间的差值即为Ga/2。 

所述测量方法中的直接测量的轴承轴向游隙为Ga后，外圈球面半径Re等于理论球面半径SR；内圈球面半径为Ri，Ri＝SR-Gr/2； 

由R_e ²-H＝R_i ²-(H-G_a/2)²，可以推导出Ga与Gr的换算公式，用下面公式最终计算出向心关节轴承球面的径向游隙： 

$G_r=2\sqrt{{(G_a/2)}^2-H\·G_a+{\mathrm{SR}}^2}+2\mathrm{SR}.$

本发明所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，不但减少了测量系统误差，且使测量数据更为准确，大大提高测量精度，使测量精度由原来的0.01mm提高至0.001mm。 

本发明未详述部分为现有技术。 

为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。 

Claims (5)

1.一种大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，包括测量前的准备、轴向游隙的测量和径向游隙计算，其特征是：具体操作步骤如下：

①测量前的准备：先将整套向心关节轴承放置在机床或较为平整的平面上，再将三个高度均为Δ1的标准块(3)间隔均匀的支撑在内圈(2)下端面处，使外圈(1)悬空，使外圈下端面与平面之间产生高度差Δ2；

②轴向游隙的测量：接上一步骤，将塞尺(4)和块规(5)叠放在外圈下端面与平面之间，并测量外圈(1)与平面之间的距离Δ2，测量次数为至少三次，取测量多次数据的算术平均值Δ2’，Δ1与Δ2’之间的差值即为关节轴承球面轴向游隙Ga的1/2，即完成轴向游隙的测量；

③径向游隙计算：接上一步骤，外圈球面半径Re等于理论球面半径SR，由理论球面半径SR推导出内圈球面半径Ri＝SR-Gr/2，根据轴向游隙Ga与径向游隙Gr的几何关系，由R_e ²-H＝R_i ²-(H-G_a/2)²，可以推导出Ga与Gr的换算公式，用下面公式最终计算出向心关节轴承球面的径向游隙：

$G_r=2\sqrt{{(G_a/2)}^2-H\·G_a+{\mathrm{SR}}^2}+2\mathrm{SR}.$

2.根据权利要求1所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，其特征是：所述标准块(3)的高度绝对值Δ1大于外圈下端面与平面之间的高度算术平均值Δ2’。

3.根据权利要求1所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，其特征是：所述标准块的高度绝对值Δ1与外圈下端面与支撑面产生的高度算术平均值Δ2’之间的差值即为Ga/2。

4.根据权利要求1所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，其特征是：所述的标准块(3)、塞尺(4)和块规(5)均经过标定。

5.根据权利要求1所述的大型向心关节轴承球面径向游隙的测量方法，其特征是：在③径向游隙计算步骤中，所述H—套圈高度的1/2。