CN111829415A - 大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的测量及调整方法 - Google Patents

Abstract

大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，测量第二单列外圈CD小端面到下部双列内圈AC上端面垂直距离C’D’；测量第三单列外圈BC小端面到上部双列内圈CE下端面垂直距离C’B’；测量第二单列外圈CD宽度及第三单列外圈BC宽度，计算两宽度之和为D’B’，计算得到CC面游隙CC：判断CC面游隙是否在产品要求的游隙区间内，当所测游隙值小时，开始步骤4；对第二单列外圈CD和第三单列外圈BC修磨；重复步骤1‑步骤3，当CC面游隙在产品要求的游隙区间内，产品CC面游隙合格。其测量方便，效率提高，并且测量准确性有所提高。

Description

大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的测量及调整方法

技术领域

本发明涉及轴向游隙测量技术领域，具体涉及一种大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的测量及调整方法。

背景技术

大型无隔圈四列圆锥滚子轴承包括四个单列外圈，两个双列内圈，无隔圈产品。现有技术中产品在装配合套时，先测量CC（上部双列内圈CE下端面和下部双列内圈AC上端面之间的游隙）面的实际轴向游隙值，根据测量结果，游隙小时修磨中间两列外圈滚道；游隙大时，修磨内圈端面，得到CC面的理想游隙值。然后再进行DD（中部的第二单列外圈CD和最上部的第一单列外圈DE之间的游隙）及BB（最下部的第四单列外圈AB和中部的第三单列外圈BC之间的游隙）面的轴向游隙测量。游隙小时，分别修磨第一单列外圈DE和第四单列外圈AB两列的外圈沟道，游隙大时，修磨这两列的小端面。

在测量过程中，CC面轴向游隙测量调整合适后，BB及DD面轴向游隙测量方法是相同的，都是进行两次翻转测量，计算出轴向游隙。以DD面游隙为例：按图示位置测量，取圆周方向四次检测的平均值做为D’E’及D’C’测量尺寸，E’C’为内圈EC端面实测尺寸，DD=E’C’-（D’E’+ D’C’）。由于滚动体圆锥角较小，内组件EC下面的那列两个位置的测量，挡边与滚动体端面之间有间隙，出现自锁现象。自锁形成的间隙量为K，由于滚动体与中挡边不能得到良好的接触，导致D’E’及D’C’比实际值大，从而导致DD面测量游隙偏小，会对外圈滚道进行修磨。由于自锁影响轴承轴向游隙的正确配制，其游隙值不是真值，导致游隙偏小是一种假象。

我们所期望的是：测量后，轴向游隙满足图纸要求，不用返序修磨套圈，或者减少修磨数量。而在实际测量过程中，轴向游隙总是小，只能通过返序修磨外圈滚道来调整轴向游隙。返序修磨滚道，生产周期长，成本高，增加了立磨机床的生产压力。修磨后装配工还需进行二次测量，不但增加工作量，而且还会对滚道造成磕碰伤，所以我们急需解决上述问题。

综上所述，大型无隔圈四列圆锥滚子轴承在装配合套时，轴向游隙小，需要返序修磨滚道来调整游隙，生产周期长，成本高，增加了立磨机床的生产压力。修磨后装配工还需进行二次测量，不但增加工作量，而且还会对滚道造成磕碰伤，故从测量方法，加工方法及检测方法进行了改进。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明提供了大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的测量及调整方法，其测量方便，效率提高，并且测量准确性有所提高。

为了达到上述目的，一方面本发明所采用的技术方案是大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其方法具体步骤为：

测量上部双列内圈CE下端面和下部双列内圈AC上端面之间CC面的轴向游隙CC具体方法为：

步骤1：测量第二单列外圈CD小端面到下部双列内圈AC上端面垂直距离C’D’；测量第三单列外圈BC小端面到上部双列内圈CE下端面垂直距离C’B’；

步骤2：测量第二单列外圈CD宽度及第三单列外圈BC宽度，计算两宽度之和为D’B’，计算得到CC面游隙CC：

CC=B’D’-( C’D’+ C’B’)；

步骤3：判断CC面游隙是否在产品要求的游隙区间内，当所测游隙值小时，开始步骤4；

步骤4：对第二单列外圈CD和第三单列外圈BC修磨；

步骤5：重复步骤1-步骤3，当CC面游隙在产品要求的游隙区间内，产品CC面游隙合格。

测量第一单列外圈DE小端面与第二单列外圈CD小端面之间DD面的轴向游隙DD具体方法为：

步骤6：在下部双列内圈AC上从下至上放置第三单列外圈BC、第二单列外圈CD，旋转两列外圈BC、CD，使滚道与滚动体之间充分接触；

步骤7：在下部双列内圈AC上端面放置三个或三个以上的等高垫块，把上部双列内圈CE下端面放置在垫块上，安装最上部的第一单列外圈DE，旋转第一单列外圈DE，使滚道与滚动体之间充分接触，测量的第一列外圈DE小端面与第二单列外圈CD小端面之间的垂直距离；

步骤8：计算第一单列外圈DE小端面与第二单列外圈CD小端面之间DD面的轴向游隙DD：

DD=M-D’D’+CC；

其中M为所述垫块高度。

基于上述技术方案，在两个内组件的CC面加三个或三个以上高度相等的垫块（垫块高度为M），可以使DC列外圈与EC内组件之间消除自锁，避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。此方法测算出DD轴向游隙大小，减少一次测量过程，测量准确性有所提高。

测量第四单列外圈AB小端面与第三单列外圈BC小端面之间BB面的轴向游隙BB具体方法为：

步骤9：自下而上安装上部双列内圈CE，放置第三单列外圈CD、第二单列外圈BC，旋转两列外圈CD、BC，使滚道与滚动体之间充分接触；

步骤10：在摆放好的上部双列内圈CE的上端面放置三个或三个以上的等高垫块，把下部双列内圈AC上端面放置在垫块上，将第四单列外圈AB安装在最上部，旋转第四单列外圈AB，使滚道与滚动体之间充分接触，测量的第四单列外圈AB小端面与第三单列外圈BC小端面之间的垂直距离B’B’；

步骤11：计算第四单列外圈AB小端面与第三单列外圈BC小端面之间BB面的轴向游隙BB：

BB=M- B’B’+CC；

其中M为所述垫块高度。

基于上述技术方案，在两个内组件的CC面加三个或三个以上高度相等的垫块（垫块高度为M），测量BB和DD过程中，分别翻转两次，本方法消除每一列的自锁，可以消除BB和DD测量过程中的四次自锁现象。避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。此方法测算出BB、DD轴向游隙大小，共减少两次测量过程，测量准确性有所提高。

进一步的，步骤1中C’D’的具体测量方法为自下而上将第三单列外圈BC及第二单列外圈CD装配于下部双列内圈AC上，转动外圈组件，使滚道与滚动体之间充分接触，取圆周方向四点测量第二单列外圈CD小端面到下部双列内圈AC上端面垂直距离计算平均值得到C’D’。

进一步的，所述步骤1中C’B’的具体测量方法为自下而上将第二单列外圈CD及第三单列外圈BC装配于上部双列内圈CE上，转动外圈组件，使滚道与滚动体之间充分接触，取圆周方向四点测量第三单列外圈BC小端面到上部双列内圈CE下端面垂直距离计算平均值得到C’B’。

优选的，所述第二单列外圈CD宽度及第三单列外圈BC宽度具体测量方式为取圆周方向四点测量后取平均值。

另一方面，本发明提供的技术方案是一种大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙的调整方法，当所测CC面游隙值小时，对第三单列外圈BC及第二单列外圈CD两列外圈的大端面分别修磨。

进一步的，第二单列外圈CD和第三单列外圈BC每列需要修磨的轴向量△h为：

△h=(Ga-CC)/2，

其中Ga取轴向游隙中间值。

基于上述技术方案，修磨大端面，一件产品只需要几分钟就可以，而且修磨完平面后，不需要装配工再进行翻转测量，只需检测出端面的修磨量即可。计算方便，检测方便，每套减少两次翻转测量。减少了工人的劳动量，提高产品质量，缓解了机床压力，缩短了加工周期。

另一种技术方案，当所测CC面游隙值小时，修磨外圈滚道。

进一步的，第二单列外圈CD和第三单列外圈BC每列的轴向量△h为：

△h=(Ga-CC)/2，

其中Ga取游隙中间值；

把轴向修磨量△h转换为单边径向修磨量：

△De/2=△h×tgα，

其中α为外圈沟道角度。

需要说明的是：修磨外圈滚道的技术方案，修磨后测量第二单列外圈CD和第三单列外圈BC的尺寸分别为（C’D’-△h）,( C’B’-△h), D’B’值不变，则修磨沟道后CC面游隙CCg为：

CCg= D’B’-（C’D’-△h）-( C’B’-△h)= B’D’-( C’D’+ C’B’)-2△h，与修磨前相比较，游隙大了2△h；

另一种技术方案，修磨大端面后CC面的轴向游隙为：

CCm= （B’D’-2△h）-（C’D’-2△h）-(C’B’-2△h)= B’D’-( D’C’+B’C’)-2△h，这个结果与修磨沟道的结果是相同的，所以，通过修磨中间两列外圈的大端面，可以完成修磨沟道相同的效果。

另外，公式中用△De/2表示，主要为了更清楚的表示出函数关系，与后面的修磨端面保持一致。径向修磨量为△De=2*△h×tgα。

本发明的有益效果为：其测量方便，效率提高，并且测量准确性有所提高。

附图说明

图1为产品结构示意图;

图2为测量C’D’示意图；

图3为测量C’B’示意图；

图4为实施例2中修磨沟道端面示意图；

图5为实施例2中修磨沟道端面示意图；

图6为自锁结构图；

图7为自锁结构图；

图8为实施例1中修磨大端面示意图；

图9为实施例1中修磨大端面示意图；

图10为消除自锁结构图；

图11为测量B’B’示意图；

图中：1、上部双列内圈CE，2、下部双列内圈AC，3、第一单列外圈DE，4、第二单列外圈CD，5、第三单列外圈BC， 6、第四单列外圈AB， 7、垫块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

实施例1

大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其方法具体步骤为：CC面的游隙测量（见图2及图3）：按图示位置摆放轴承组件，转动外组件，使滚道与滚动体之间充分接触，以免影响测量结果的准确性。取圆周方向四点检测的平均值做为C’D’和C’B’的最终测量尺寸，测得D’B’为外圈DC和CB的端面实测尺寸之和，CC面的游隙为CC=B’D’-( C’D’+ C’B’)，判断CC是否在产品要求的游隙区间内，当所测游隙值小时（因要改善游隙小时修磨状态，此处只研究游隙小时的方法），BC和CD滚道的单边修磨△De/2=△h×tgα，滚道轴向分别下移△h，游隙分别增加△h。我们可以通过外圈大端面的修磨来完成增大游隙的效果，对BC及CD两列外圈的大端面分别修磨△h（见图8及图9）。△h=(Ga-CC)/2，其中Ga取游隙中间值。

需要说明的是，Ga更多用于表示轴向游隙。轴向游隙是有区间的：Gamin~Gamax,我们计算时所用的Ga，通常取它的中间值（Gamin+Gamax）/2。以保证加工后游隙在这个区间内。无隔圈测得是相关部位的轴向游隙值，文中BB,CC、DD是这三个部位的轴向游隙。无隔圈产品通过测量，再计算出产品的实测游隙值与产品所要求的游隙值进行比较后，修磨轴承达到游隙要求。

按图示摆放组件，转动外组件后，取圆周方向四点检测的平均值为最终测量结果，可以得到（C’D’-2△h），（C’B’-2△h），外圈DC和CB的端面实测尺寸之和变为：（B’D’-2△h）。修磨大端面后CC面的轴向游隙为CCM= （B’D’-2△h）-（C’D’-2△h）-(C’B’-2△h)= B’D’-(D’C’+B’C’)-2△h；重新按照上述方法重新测量游隙，判断游隙合格与否，如果不合格，将继续修磨测量，直到游隙合格为止。

CC面轴向游隙合格后（见图10），在两个内组件的CC面加三个高度相等的垫块（垫块高度为M）,可以使DC列外圈与EC内组件消除自锁，避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。安装过程；在双列内圈AC上放置单列外圈BC、单列外圈CD，旋转两列外圈BC、CD，使滚道与滚动体之间充分接触, 在双列内圈AC上端面放置三个等高垫块，把双列内圈CE下端面放置在垫块上，安装最上部单列外圈DE，旋转外圈DE，使滚道与滚动体之间充分接触，测量外圈CE小端面与外圈CD小端面之间的垂直距离，圆周方向四点测量平均值作为D’D’的测量结果，DD面的轴向游隙为DD=M-D’D’+CC面游隙,即可测算出DD轴向游隙大小。减少一次测量过程，测量准确性有所提高。

CC面轴向游隙合格后（见图11），在两个内组件的CC面加三个高度相等的垫块（垫块高度为M）,可以使DC列外圈与EC内组件消除自锁，避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。自下而上安装上部双列内圈CE，放置第三单列外圈CD、第二单列外圈BC，旋转两列外圈CD、BC，使滚道与滚动体之间充分接触，在摆放好的双列内圈CE的上端面放置三个或三个以上的等高垫块，旋转最上面的组件，使滚道与滚动体之间充分接触，圆周方向四点测量平均值作为B’ B’的测量结果，B B面的轴向游隙为BB=M- B’B’+CC面游隙,即可测算出B B轴向游隙大小。减少一次测量过程，测量准确性有所提高。

实施例2

大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其方法具体步骤为：CC面的游隙测量（见图2及图3）：按图示位置摆放轴承组件，转动外组件，使滚道与滚动体之间充分接触，以免影响测量结果的准确性。取圆周方向四点检测的平均值做为C’D’和C’B’的最终测量尺寸，测得D’B’为外圈DC和CB的端面实测尺寸之和，CC面的游隙为CC=B’D’-( C’D’+ C’B’)，判断CC是否在产品要求的游隙区间内，当所测游隙值小时（因要改善游隙小时修磨状态，此处只研究游隙小时的方法），需要返修外圈滚道。见图4及图5所示，轴向游隙小时，DC和CB每列需要修磨的轴向量为：△h=(Ga-CC)/2，其中Ga取游隙中间值。

需要说明的是，Ga更多用于表示轴向游隙。轴向游隙是有区间的：Gamin~Gamax,我们计算时所用的Ga，通常取它的中间值（Gamin+Gamax）/2。以保证加工后游隙在这个区间内。无隔圈测得是相关部位的轴向游隙值，文中BB,CC、DD是这三个部位的轴向游隙。无隔圈产品通过测量，再计算出产品的实测游隙值与产品所要求的游隙值进行比较后，修磨轴承达到游隙要求。

把轴向修磨量转换为径向修磨量就是沟道单边修磨量：△De/2=△h×tgα，其中α为外圈沟道角度。修磨后测量的尺寸分别为（C’D’-△h）,( C’B’-△h), D’B’值不变，则修磨沟道后CC面的游隙为：CCg= D’B’-（C’D’-△h）-( C’B’-△h)= B’D’-( C’D’+ C’B’)-2△h，与修磨前相比较，游隙大了2△h。修磨滚道后，由于沟道的尺寸公差和行为公差等因素的影响，必须重新按照上述方法重新测量游隙，判断游隙合格与否，如果不合格，将继续修磨测量，直到游隙合格为止。

CC面轴向游隙合格后（见图10），在两个内组件的CC面加三个高度相等的垫块（垫块高度为M）,可以使DC列外圈与EC内组件消除自锁，避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。安装过程；在双列内圈AC上放置单列外圈BC、单列外圈CD，旋转两列外圈BC、CD，使滚道与滚动体之间充分接触, 在双列内圈AC上端面放置三个等高垫块，把双列内圈CE下端面放置在垫块上，安装最上部单列外圈DE，旋转外圈DE，使滚道与滚动体之间充分接触，测量外圈CE小端面与外圈CD小端面之间的垂直距离，圆周方向四点测量平均值作为D’D’的测量结果，DD面的轴向游隙为DD=M-D’D’+CC面游隙,即可测算出DD轴向游隙大小。减少一次测量过程，测量准确性有所提高。

CC面轴向游隙合格后（见图11），在两个内组件的CC面加三个高度相等的垫块（垫块高度为M）,可以使DC列外圈与EC内组件消除自锁，避免发生自锁现象引起的游隙小的问题。自下而上安装上部双列内圈CE，放置第三单列外圈CD、第二单列外圈BC，旋转两列外圈CD、BC，使滚道与滚动体之间充分接触，在摆放好的双列内圈CE的上端面放置三个或三个以上的等高垫块，旋转最上面的组件，使滚道与滚动体之间充分接触，圆周方向四点测量平均值作为B’ B’的测量结果，B B面的轴向游隙为BB=M- B’B’+CC面游隙,即可测算出B B轴向游隙大小。减少一次测量过程，测量准确性有所提高。

要说明的是，本发明中提到的“上端面”及“下端面”是指如图1装配放置时的上下关系。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：

步骤1：测量第二单列外圈CD小端面到下部双列内圈AC上端面垂直距离C’D’； 测量第三单列外圈BC小端面到上部双列内圈CE下端面垂直距离C’B’；

步骤2：测量第二单列外圈CD宽度及第三单列外圈BC宽度，计算两宽度之和为D’B’ ，计算得到CC面游隙CC：

CC=B’D’-( C’D’+ C’B’)；

步骤3：判断CC面游隙是否在产品要求的游隙区间内，当所测游隙值小时，开始步骤4；

步骤4：对第二单列外圈CD和第三单列外圈BC修磨；

步骤5：重复步骤1-步骤3，当CC面游隙在产品要求的游隙区间内，产品CC面游隙合格。

2.根据权利要求1所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：所述步骤5结束开始

步骤6：在下部双列内圈AC上从下至上放置第三单列外圈BC、第二单列外圈CD，旋转两列外圈BC、CD，使滚道与滚动体之间充分接触；

步骤7： 在下部双列内圈AC上端面放置三个或三个以上的等高垫块，把上部双列内圈CE下端面放置在垫块上，安装最上部的第一单列外圈DE，旋转第一单列外圈DE，使滚道与滚动体之间充分接触，测量的第一列外圈DE小端面与第二单列外圈CD小端面之间的垂直距离；

步骤8：计算第一单列外圈DE小端面与第二单列外圈CD小端面之间DD面的轴向游隙DD：

DD=M-D’D’+CC；

其中M为所述垫块高度。

3.根据权利要求1所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：所述步骤5结束开始

步骤9：自下而上安装上部双列内圈CE，放置第三单列外圈CD、第二单列外圈BC，旋转两列外圈CD、BC，使滚道与滚动体之间充分接触；

步骤10：在摆放好的上部双列内圈CE的上端面放置三个或三个以上的等高垫块，把下部双列内圈AC上端面放置在垫块上，将第四单列外圈AB安装在最上部，旋转第四单列外圈AB，使滚道与滚动体之间充分接触，测量的第四单列外圈AB小端面与第三单列外圈BC小端面之间的垂直距离B’B’；

步骤11：计算第四单列外圈AB小端面与第三单列外圈BC小端面之间BB面的轴向游隙BB：

BB=M- B’B’+CC；

其中M为所述垫块高度。

4.根据权利要求1所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：步骤1中C’D’的具体测量方法为自下而上将第三单列外圈BC及第二单列外圈CD装配于下部双列内圈AC上，转动外圈组件，使滚道与滚动体之间充分接触，取圆周方向四点测量第二单列外圈CD小端面到下部双列内圈AC上端面垂直距离计算平均值得到C’D’。

5.根据权利要求1所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：所述步骤1中C’B’的具体测量方法为自下而上将第二单列外圈CD及第三单列外圈BC装配于上部双列内圈CE上，转动外圈组件，使滚道与滚动体之间充分接触，取圆周方向四点测量第三单列外圈BC小端面到上部双列内圈CE下端面垂直距离计算平均值得到C’B’。

6.根据权利要求1所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙测量方法，其特征在于：所述第二单列外圈CD宽度及第三单列外圈BC宽度具体测量方式为取圆周方向四点测量后取平均值。

7.大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙的调整方法，其特征在于：当所测CC面游隙值小时，对第三单列外圈BC及第二单列外圈CD两列外圈的大端面分别修磨。

8.根据权利要求7所述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙的调整方法，其特征在于：第二单列外圈CD和第三单列外圈BC每列需要修磨的轴向量△h为：

△h=(Ga-CC)/2，

其中Ga取轴向游隙中间值。

9.大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙的调整方法，其特征在于：当所测CC面游隙值小时，修磨外圈滚道。

10.根据权利要求9述的大型无隔圈四列圆锥滚子轴承的轴向游隙的调整方法，其特征在于：第二单列外圈CD和第三单列外圈BC每列的轴向修磨 量△h为：

△h=(Ga-CC)/2，

其中Ga取轴向游隙中间值；

把轴向修磨量△h转换为单边径向修磨量：△De/2=△h×tgα，

其中α为外圈沟道角度。

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