CN108931377B - 一种精密轴系内外隔圈定量修研方法 - Google Patents

Abstract

一种精密轴系内外隔圈定量修研方法，将被测轴承和内隔圈安装在轴系预紧力测量设备的定心芯轴上，然后对被测轴承施加额定预紧力，通过轴系预紧力测量设备上的位移传感器测量出该额定预紧力下定心芯轴的相对位移值，作为基准值；然后用外隔圈替换内隔圈，重复进行同样大小的额定预紧力加载，并根据位移传感器测量出定心芯轴的相对位移值，作为对比值；最后将对比值和基准值进行比对，就可以得出内隔圈或外隔圈的定量修研量。本发明可以快速定量的测量出被测轴承内隔圈及外隔圈在所需轴向载荷下的精确修研量，从而快速的调整隔圈的高度尺寸并安装成合格的轴系产品。

Description

一种精密轴系内外隔圈定量修研方法

技术领域

本发明属于轴系定位预紧技术领域，是一种精密轴系内外隔圈快速修研方法。

背景技术

精密轴系在正常工作状态下都要施加一定的轴向载荷，轴系组件的预载荷是轴系质量一个非常关键的参数，它的准确度直接影响配对轴承乃至主机的性能。其主要目的是要提高整个轴系的旋转精度、减小高速下滚动体的滑动，提高轴系的支撑刚性，减小支承的轴向和径向的窜动量，提高轴系的运行阻尼、降低轴系噪音以及提高轴承的使用寿命等。通常轴系中的预紧方式有定压预紧及定位预紧两种方式，定压预紧通常利用弹性元件的弹性力，使轴系在支承部位得到合适的预紧。定位预紧通常使用内外刚性隔圈，分别支承在轴承的内外圈端面，在使用过程中支承间零部件的相对位置固定不变，所以不管外部施加的预紧力多大，轴承内部受到的力值是相对固定的。

因为要精确控制定位预紧类型轴系的预紧力，必须要精确地修研内外隔圈的高度尺寸，皆以微米为单位。以背对背轴承安装为例，但在日常生产活动中，如实际轴系预紧力大于额定轴系预紧力，则需要将轴系中内隔圈拿出修研，装机后继续测试实际轴系预紧力，如不合适还将继续修研内隔圈，通常一个装配过程需要修研多次才能达到轴系额定的预紧力值。此过程费时费力，生产效率不高。

经调查在日常使用中，检测此类精密轴系预紧力的厂家通常先测出此套轴系的预紧力值，然后根据所测得的预紧力值，判断修研内隔圈还是外隔圈，通常将内隔圈或外隔圈修研下一定的高度尺寸后，再将整个轴系组件安装到测量预紧力的设备再次测量，判断预紧力的大小；如需精确知道内外隔圈的修研量，还需要查询或测量此套轴承的轴向刚度的方法，进行计算才能掌握内外隔圈的修研量，但此方法又需要引入其他的测量环节和过程，通常一个轴系组件需要测量2-4次，需要3-6小时才能完成一个精密轴系组件的调整及安装工作。这样以来，一批精密轴系所需要测量和修研的次数和时间大大加长，因为不是直接定量测量出此类精密轴系的修研量，以背对背安装为例，常常也会有内隔圈尺寸修研过量导致需要再修研外隔圈的现象发生。此两种检测轴承凸出量的方法费时费力，而且精度不能满足现代化企业的生产需求，更不适合批量生产。

随着精密主轴轴承和轴承组配的快速发展，军品或民品用户对精密轴系性能及数量的要求成倍增加，因此有必要开发出一种在已知额定预载荷下可直接定量的测量出轴系内隔圈或外隔圈所需要修研的尺寸的方法，满足行业发展和用户需要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的是提供一种精密轴系内外隔圈定量修研方法，利用比较测量的方法，在施加同样预紧力的情况下，通过监测位移传感器的变化量来实现内外隔圈的定量修研。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案是：

一种精密轴系内外隔圈定量修研方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将被测上轴承、内隔圈和被测下轴承按照从上到下的顺序安装在轴系预紧力测量设备的定心芯轴上后，上升加载主轴，使得被测上轴承和轴系预紧力测量设备的上轴承定位座工装刚性接触，然后通过加载主轴向两个被测轴承施加额定预紧力，并利用轴系预紧力测量设备上的位移传感器测量在该额定预紧力下定心芯轴的相对位移值，并将测得的相对位移值作为基准值；

步骤二、将完成步骤一测量的被测上轴承、被测下轴承和内隔圈从定心芯轴上取下，并用外隔圈替换内隔圈后，将被测上轴承、外隔圈和被测下轴承按照从上到下的顺序安装在所述的定心芯轴上后，上升加载主轴，使得被测上轴承和所述的上轴承定位座工装刚性接触，然后通过加载主轴向两个被测轴承施加与步骤一相同大小的额定预紧力，并利用所述的位移传感器测量在该额定预紧力下定心芯轴的相对位移值，将测得的相对位移值作为对比值；

步骤三、用步骤二测得的对比值和步骤一测得的基准值相比较，如果对比值小于基准值，就说明内隔圈比外隔圈高，需要对内隔圈的高度尺寸进行修研，修研量为基准值和对比值之间的差值；如果对比值大于基准值，就说明外隔圈比内隔圈高，需要对外隔圈的高度尺寸进行修研，修研量为基准值和对比值之间的差值。

由于采用了如上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1、通过本发明所述方法的实施，可以直接准确地定量测量出内外隔圈的修研量；

2、本发明的方法在实施时，安装快捷、使用方便，生产一致性好，便于质量控制，适合批量化生产；

3、由于本发明的方法利用现有设备，而且设备无需任何改造，因此消除了设备的改造成本，减少测量轴承中的中间环节，提高测量的精度，减少工人工作量，提高厂家的生产效率，具有较好的市场前景和社会效益。

附图说明

图1是本发明所用轴系预紧力测量设备的结构示意图；

图2是被测轴承及内隔圈安装在轴系预紧力测量设备的结构示意图；

图3是被测轴承及外隔圈安装在轴系预紧力测量设备的结构示意图；

图中标记：1、定心芯轴 2、被测下轴承，3、内隔圈 4、外隔圈，5、被测上轴承，6、位移传感器， 7、上轴承定位座工装， 8、顶板，9、加载主轴。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，通过具体的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种精密轴系内外隔圈定量修研方法，该方法利用轴系预紧力测量设备进行。如图1所示：所述的轴系预紧力测量设备主要由定心芯轴1、被测下轴承2、内隔圈3、外隔圈4、被测上轴承5、位移传感器6、上轴承定位座工装7、顶板8和加载主轴9组成。上轴承定位座工装7安装在轴系预紧力测量设备的顶部的顶板8上，所述位移传感器6从上轴承定位座工装7中心向下伸出，并朝向下方的定心芯轴1，定心芯轴1安装在轴系预紧力测量设备底部的加载主轴9上。

在进行测量时，先将被测上轴承5、内隔圈3、被测下轴承2按照从上到下的顺序安装在定心芯轴1上，内隔圈3的两端分别顶在被测上轴承5的内圈和被测下轴承2的内圈上，其中被测上轴承5和被测下轴承2采用背靠背的方式安装，然后上升加载主轴9，使得被测上轴承5和上轴承定位座工装7刚性接触，通过加载主轴9对被测上轴承5、内隔圈3和被测下轴承2施加额定预紧力，利用位移传感器6测量加载过程中定心芯轴1的相对位移值，并以此值为基准值；随后，将被测上轴承5和内隔圈3从定心芯轴1上取下，并换上外隔圈4，安装好被测上轴承5，使得外隔圈4的两端分别顶在被测上轴承5的外圈和被测下轴承2的外圈，再次升起加载主轴9使得被测上轴承5和上轴承定位座工装7刚性接触，然后通过加载主轴9对被测上轴承5、外隔圈4和被测下轴承2施加额定预紧力，在该方法中两次加载的额定预紧力必须相同，利用位移传感器6测量在此次加载过程中定心芯轴1的相对位移值，并将该位移值作为对比值；将两次测得的基准值和对比值进行比对，假如所述的基准值为0，而对比值为负值，假如为-4，那么表示内隔圈3比外隔圈4高度高4微米，此时可以将内隔圈3的高度尺寸修研掉4微米；如果对比值为正值，例如+5，就表示外隔圈4比内隔圈3高5微米，就可以将外隔圈4的高度尺寸修研掉5微米，这样就可以快速定量的测量出被测轴承内隔圈3及外隔圈4在所需轴向载荷下的精确修研量，从而快速的调整隔圈的高度尺寸并安装成合格的轴系产品。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种精密轴系内外隔圈定量修研方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将被测上轴承（5）、内隔圈（3）和被测下轴承（2）按照从上到下的顺序安装在轴系预紧力测量设备的定心芯轴（1）上后，上升轴系预紧力测量设备的加载主轴（9），使得被测上轴承（5）和轴系预紧力测量设备的上轴承定位座工装（7）刚性接触，然后通过加载主轴（9）向两个被测轴承施加额定预紧力，并利用轴系预紧力测量设备上的位移传感器（6）测量在该额定预紧力下定心芯轴（1）的相对位移值，并将测得的相对位移值作为基准值；

步骤二、将完成步骤一测量的被测上轴承（5）、被测下轴承（2）和内隔圈（3）从定心芯轴（1）上取下，并用外隔圈（4）替换内隔圈（3）后，将被测上轴承（5）、外隔圈（4）和被测下轴承（2）按照从上到下的顺序安装在所述的定心芯轴（1）上后，上升加载主轴（9），使得被测上轴承（5）和所述的上轴承定位座工装（7）刚性接触，然后通过加载主轴（9）向两个被测轴承施加与步骤一相同大小的额定预紧力，并利用所述的位移传感器（6）测量在该额定预紧力下定心芯轴（1）的相对位移值，将测得的相对位移值作为对比值；

步骤三、用步骤二测得的对比值和步骤一测得的基准值相比较，如果对比值小于基准值，就说明内隔圈（3）比外隔圈（4）高，需要对内隔圈（3）的高度尺寸进行修研，修研量为基准值和对比值之间的差值；如果对比值大于基准值，就说明外隔圈（4）比内隔圈（3）高，需要对外隔圈（4）的高度尺寸进行修研，修研量为基准值和对比值之间的差值。

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