CN113267113B - 一种径向滑动轴承装配精度的检验方法 - Google Patents

一种径向滑动轴承装配精度的检验方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种径向滑动轴承装配精度的检验方法，包括：在轴颈的周向涂抹着色剂；将轴颈与轴瓦装配在一起，并按着色法检测方式转动轴颈，使轴瓦内壁沾上着色剂；拆下轴颈；测量染色区域弧面对应的圆心角α；验证α的值是否在预设范围内。采用本发明，该种方法，通过测量染色区域的角度α，并将染色区域角度α与预设范围进行对比，从而判断轴颈与轴瓦的安装精度是否达标；由于预设范围不是定值，预设范围和径向游隙、着色剂的厚度相关联，使得求出的预设范围的值更加合理与准确，避免了需要检测人员根据经验判断角度是否合适的状况，提高了轴瓦和轴颈装配的可靠性。

Description

一种径向滑动轴承装配精度的检验方法
技术领域
本发明涉及滑动轴承领域，特别涉及一种径向滑动轴承装配精度的检验方法。
背景技术
轴被轴承支撑的部位称为轴颈，与轴颈相配合起支撑轴颈作用的零件称为轴瓦，滑动轴承工作时，轴瓦与轴颈之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用，轴颈与轴瓦被润滑油分开而不发生直接接触，从而大大减小摩擦损失和轴瓦表面的合金磨损。
目前径向滑动轴承装配时主要参考相关标准和装配经验来评估滑动轴承的装配质量，JB/T5000(重型机械通用技术条件)中滑动轴承的装配要求为：若滑动轴承为稀油润滑，则要求轴瓦与轴颈的接触斑点角≥120°；但在实际应用中，由于不同尺寸的滑动轴承对接触斑点角有不同的要求(不一定需要大于等于120°)，此时则依据检测人员的经验进行角度的选择和判断，造成了轴瓦安装精度评判标准不统一的问题，使得评判易受到个人主观因素的影响，甚至会出现误判，从而导致滑动轴承装配后个体差异大，滑动轴承的可靠性难以保证的问题。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中轴瓦和轴颈的装配精度合格判断标准不统一，使得二者的装配可靠性不佳的问题，提供一种不依靠经验且可量化的径向滑动轴承装配精度的检验方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种径向滑动轴承装配精度的检验方法，包括：
S1：在轴颈的周向涂抹着色剂；
S2：将轴颈与轴瓦装配在一起，并按着色检测操作方式转动轴颈，使轴瓦内壁沾上着色剂；
S3：拆下轴颈；在轴瓦的内壁作与轴瓦轴线平行的两条直线，该两直线与轴瓦的两端边缘一起围成一个弧面型染色区域，该染色区域按面积最小，且包含轴瓦内壁面所有着色部位的原则形成；
S4：测量染色区域弧面对应的圆心角α；
S5：判断α的值是否在预设范围内，如果α在预设范围内，则轴瓦的安装精度达标；如果α超出预设范围，则去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，返回S1进行重复检测；
其中，预设范围依据计算公式通过计算，并经数据处理后获得，计算公式基于径向游隙和着色剂厚度参数构建。
使用上述技术方案的本发明，在轴颈上涂抹着色剂，使得轴颈在轴瓦内转动时，轴瓦与轴颈的接触区域会沾上着色剂；之后圈出并确定轴瓦上的染色区域，并使用相关工具测量染色区域的圆心角α，最后再验证α；该种方法，通过测量染色区域的角度α，并将染色区域角度α与预设范围进行对比，从而判断轴颈与轴瓦的安装精度是否达标，由于预设范围不是定值，预设范围和径向游隙、着色剂的厚度相关联，使得求出的预设范围的值更加合理与准确，避免了需要检测人员根据经验判断角度是否合适的状况，提高了轴瓦和轴颈装配的可靠性；使用该种方法时，轴颈与轴瓦都安装在工作位置进行检验，而一般轴颈的安装位置相对固定，轴瓦的位置调节方便，因而α的对比结果可用来判断轴瓦安装位置的精确度，如若α不在预设范围内，则重新安装轴瓦并回到S1步骤；由于轴颈和轴瓦实际使用过程中，二者之间也存在油膜，因而，着色剂还模拟了油膜的存在，减小了实验过程与实际使用过程的变量。
进一步地，计算公式如下：
Figure BDA0003071317670000031
式中，βi为第i种计算条件下的计算结果，i为计算条件编号；C为径向游隙，D为轴瓦内径，d为轴颈外径；且C＝D-d；Tj为着色剂厚度；j着色剂厚度编号，分别为1和2；其中，C、D、d和Tj四者计量单位相同，四者共同构成计算条件；
计算条件由轴承径向游隙的最大理论值和最小理论值与着色剂厚度的两种取值两两组合形成四种情况，四种计算条件分别为1、2、3和4；
计算结果是将四种计算条件代入计算公式进行计算获得β1、β2、β3和β4的四个结果；
数据处理是提取β1、β2、β3与β4中的最大值βmax和最小值βmin，并将βmin～βmax确定为预设范围。
上述的轴颈和轴瓦自身具有公差，选取两个合适的红油涂抹厚度，分别对径向游隙的最大值、最小值进行组合并计算βi的极值，从而得到βmax与βmin的值，对α∈[βmin，βmax]成立与否进行判断，成立则说明轴瓦与轴颈的装配精度满足需求。
进一步地，着色剂厚度按经验取值，其中T1＝0.01mm，T2＝0.02mm。厚度通过实验操作选定，该两种厚度的油膜，达到的实验效果好。
进一步地，在S2中，轴颈沿其轴向往复地转动，以使得轴瓦内侧沾上着色剂。轴颈往复运动，可以使轴颈回复到最低的位置，同时可模拟轴在正常静止状态与轴瓦的接触点，抵消扭矩。
进一步地，轴颈往复两个方向转动的角度均小于180°。轴颈转动的角度可以根据着色剂涂抹的范围进行调整。
进一步地，着色剂在轴颈外周的涂抹角度小于180°。节约着色剂。
进一步地，着色剂为红色油状物质。由于轴颈和轴瓦实际使用过程中，二者之间也存在油膜，因而，着色剂不仅起到了标识的作用，同时还模拟了油膜的存在，减小了实验测量过程与实际使用过程的变量。
进一步地，在S4中，使用π尺测量α。方便快捷。
进一步地，S3还包括对染色区域内的接触斑点进行检测，如果任意 25mmX25mm区域内，接触斑点不少于3个且接触斑点的面积占比不少于75％，则进行S4的操作；如果接触斑点不满足要求，则需去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，再返回S1进行重复检测。如果接触斑点满足在任意25mmX25mm 区域内，接触斑点不少于3个且接触斑点的面积不少于75％，则说明轴颈和轴瓦的安装偏差不大，再进行S4的操作；如果接触斑点不满足上述的要求，则需重新调节轴颈和轴瓦的位置，回到S1的操作步骤，直至接触斑点满足上述要求再进行S4的操作。
进一步地，还包括在执行重复检测时，记录并判断连续重复检测次数，并在连续重复检测次数达到设定值后，对轴瓦进行更换，再进行下一次的重复检测过程。由于轴颈的安装位置常常相对固定，而轴瓦的位置调节方便，因而通过S1-S5判断轴颈与轴瓦的安装精度达标后，需去除轴颈与轴瓦上的着色剂，此时只需要拆下轴颈，使用对应的辅助工具，擦拭干净着色剂，再装上轴颈既可，该种方式再次安装轴颈后，对轴颈、轴瓦的安装精度影响小，可行性高；α检测后不达标，可能是轴颈和轴瓦的安装配合精度不达标，也可能是轴颈、轴瓦零件本身的精度不合格，因而，在多次重新安装轴瓦检测后，如果α仍旧不在预设范围内，则可采取更换轴瓦的方式。
与现有技术相比，本发明的有益效果：在轴颈上涂抹着色剂，使得轴颈在轴瓦内转动时，轴瓦与轴颈的接触区域会沾上着色剂；之后圈出并确定轴瓦上的染色区域，并使用相关工具测量染色区域的圆心角α，最后再验证α；该种方法，通过测量染色区域的角度α，并将染色区域角度α与预设范围进行对比，从而判断轴颈与轴瓦的安装精度是否达标，由于预设范围不是定值，预设范围和径向游隙、着色剂的厚度相关联，使得求出的预设范围的值更加合理与准确，避免了需要检测人员根据经验判断角度是否合适的状况，提高了轴瓦和轴颈装配的可靠性；使用该种方法时，轴颈与轴瓦都安装在工作位置进行检验，而一般轴颈的安装位置相对固定，轴瓦的位置调节方便，因而α的对比结果可用来判断轴瓦安装位置的精确度，如若α不在预设范围内，则重新安装轴瓦并回到 S1步骤；由于轴颈和轴瓦实际使用过程中，二者之间也存在油膜，因而，着色剂还模拟了油膜的存在，减小了实验过程与实际使用过程的变量。
附图说明：
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出本发明的径向滑动轴承装配精度的检验方法的示意图。
图2示出了图1中轴瓦的示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：1、轴颈；2、轴瓦；21、染色区域；3、着色剂；31、着色剂挤压变形区域。
具体实施方式
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
如图1和图2，一种径向滑动轴承装配精度的检验方法，包括：
S1：在轴颈的周向涂抹着色剂；
S2：将轴颈与轴瓦装配在一起，并按着色检测操作方式转动轴颈，使轴瓦内壁沾上着色剂；
S3：拆下轴颈；在轴瓦的内壁作与轴瓦轴线平行的两条直线，该两直线与轴瓦的两端边缘一起围成一个弧面型染色区域，该染色区域按面积最小，且包含轴瓦内壁面所有着色部位的原则形成；
S4：测量染色区域弧面对应的圆心角α；
S5：判断α的值是否在预设范围内，如果α在预设范围内，则轴瓦的安装精度达标；如果α超出预设范围，则去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，返回S1进行重复检测；
其中，预设范围依据计算公式通过计算，并经数据处理后获得，计算公式基于径向游隙和着色剂厚度参数构建。
3、优选的，计算公式如下：
Figure BDA0003071317670000071
式中，βi为第i种计算条件下的计算结果，i为计算条件编号；C为径向游隙，D为轴瓦内径，d为轴颈外径；且C＝D-d；Tj为着色剂厚度；j着色剂厚度编号，分别为1和2；其中，C、D、d和Tj四者计量单位相同，四者共同构成计算条件；
计算条件由轴承径向游隙的最大理论值和最小理论值与着色剂厚度的两种取值两两组合形成四种情况，四种计算条件分别为1、2、3和4；
计算结果是将四种计算条件代入计算公式进行计算获得β1、β2、β3和β4的四个结果；
数据处理是提取β1、β2、β3与β4中的最大值βmax和最小值βmin，并将βmin～βmax确定为预设范围。
优选的，着色剂厚度按经验取值，其中T1＝0.01mm，T2＝0.02mm。厚度的两种取值，由多次实验结果对比后选取。
D、d自身具有公差，C的值由D和d的名义尺寸计算得到，带入计算公式：
Figure BDA0003071317670000081
i＝1、2、3或4；
D为轴瓦内径，取值范围为[D-a，D+a]；
d为轴颈外径，取值范围为[d-b，d+b]；
C为轴颈在轴瓦内的径向游隙，C＝D-d；
Tj为红油涂抹的厚度，j＝1或2；
对D、d、T进行取值，并带入上述公式中：
第一种情况，红油涂抹的厚度取T1，轴瓦内径取最小值D-a，轴颈外径取最大值d+b，带入公式求得端点角度值为β1；
第二种情况，红油涂抹的厚度取T1，轴瓦内径取最大值D+a，轴颈外径取最小值d-b，带入公式求得端点角度值为β2；
第三种情况，红油涂抹的厚度取T2，轴瓦内径取最小值D-a，轴颈外径取最大值d+b，带入公式求得端点角度值为β3；
第四种情况，红油涂抹的厚度取T2，轴瓦内径取最大值D+a，轴颈外径取最小值d-b，带入公式求得端点角度值为β4；
在β1、β2、β3与β4中，最大角度为βmax，最小角度为βmin，得到预设范围为[βmin，βmax]。
优选的，在S2中，轴颈1沿其轴向往复地转动，以使得轴瓦2内侧沾上着色剂3。
优选的，轴颈1往复两个方向转动的角度均小于180°。
优选的，着色剂3在轴颈1外周的涂抹角度小于180°。
优选的，着色剂3为红色油状物质。
优选的，在S4中，使用π尺测量α。
优选的，S3还包括对染色区域内的接触斑点进行检测，如果任意 25mmX25mm区域内，接触斑点不少于3个且接触斑点的面积占比不少于75％，则进行S4的操作；如果接触斑点不满足要求，则需去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，再返回S1进行重复检测。
优选的，还包括在执行重复检测时，记录并判断连续重复检测次数，并在连续重复检测次数达到设定值后，对轴瓦进行更换，再进行下一次的重复检测过程。
如图1，着色剂挤压变形区域31为轴颈1与轴瓦2接触挤压，使得轴颈1 上的着色剂3受到挤压并沾到轴瓦2上。图2则示出了轴瓦2上的染色区域21。
具体的，设定值可设为3次，重复3次后，α仍旧不在预设范围内，可能是装配导致，也可能是轴瓦、轴颈自身的精度不合格；所以，重复安装轴瓦有限次数3次后，可采取更换轴瓦或轴颈的方式，一般来说轴瓦的更换更方便，所以常采取更换轴瓦的方式。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，包括：
S1：在轴颈的周向涂抹着色剂；
S2：将轴颈与轴瓦装配在一起，并按着色检测操作方式转动轴颈，使轴瓦内壁沾上着色剂；
S3：拆下轴颈；在轴瓦的内壁作与轴瓦轴线平行的两条直线，该两条直线与轴瓦的两端边缘一起围成一个弧面型染色区域，该染色区域按面积最小，且包含轴瓦内壁面所有着色部位的原则形成；
S4：测量染色区域弧面对应的圆心角α；
S5：判断α的值是否在预设范围内，如果α在预设范围内，则轴瓦的安装精度达标；如果α超出预设范围，则去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，返回S1进行重复检测；
其中，所述预设范围依据计算公式通过计算，并经数据处理后获得，所述计算公式基于径向游隙和着色剂厚度参数构建；
所述计算公式如下：
Figure FDA0003898128530000011
式中，βi为第i种计算条件下的计算结果，i为计算条件编号；C为径向游隙，D为轴瓦内径，d为轴颈外径；且C＝D-d；Tj为着色剂厚度；j着色剂厚度编号，分别为1和2；其中，C、D、d和Tj四者计量单位相同，四者共同构成计算条件；
所述计算条件由轴承径向游隙的最大理论值和最小理论值与着色剂厚度的两种取值两两组合形成四种情况，四种计算条件分别为1、2、3和4；
所述计算结果是将四种所述计算条件代入所述计算公式进行计算获得β1、β2、β3和β4的四个结果；
所述数据处理是提取β1、β2、β3与β4中的最大值βmax和最小值βmin，并将βmin～βmax确定为预设范围。
2.根据权利要求1所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，所述着色剂厚度按经验取值，其中T1＝0.01mm，T2＝0.02mm。
3.根据权利要求1所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，在S2中，所述轴颈沿其轴向往复地转动，以使得轴瓦内侧沾上着色剂。
4.根据权利要求3所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，所述轴颈往复两个方向转动的角度均小于180°。
5.根据权利要求4所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，所述着色剂在所述轴颈外周的涂抹角度小于180°。
6.根据权利要求1所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，所述着色剂为红色油状物质。
7.根据权利要求1所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，在S4中，使用π尺测量α。
8.根据权利要求1所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，S3还包括对染色区域内的接触斑点进行检测，如果任意25mmX25mm区域内，接触斑点不少于3个且接触斑点的面积占比不少于75％，则进行S4的操作；如果接触斑点不满足要求，则需去除轴颈与轴瓦上的着色剂，并调整轴瓦后，再返回S1进行重复检测。
9.根据权利要求1或8所述的径向滑动轴承装配精度的检验方法，其特征在于，
还包括在执行重复检测时，记录并判断连续重复检测次数，并在连续重复检测次数达到设定值后，对轴瓦进行更换，再进行下一次的重复检测过程。
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