CN114001096A - 成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，过程为：对安装轴承孔进行测量；一对轴承中，将两个轴承分别压入到对应轴承孔中，再放入内垫圈和外垫圈；用轴承盖将轴承的外圈压紧；轴承孔中插入心轴；将装好的双轴承安装在支撑架上；心轴下方孔中挂上已知重力的铁块；将拉力机钩在心轴上方孔中，向上拉动拉力机，使拉力机的拉力值与铁块的重力值一样，当力平稳时，用千分尺接触心轴顶端面，观察千分尺值是否在0.0005‑0.002范围内，在则表明游隙合适；不在，则研磨内垫圈，直到游隙合适。本发明解决了成对轴承在一定轴向力的作用下，轴向游隙达到高精度要求这一装配难题，提高了产品的装配精度。

Description

成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法
技术领域
本发明属于光学精密调整技术领域，涉及一种成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，适用于在转速平稳、在一定力的作用下轴向游隙精度在0.0005-0.002的双深沟球轴承中。
背景技术
在光学精密产品中，成对深沟球轴承使用保证了产品更高要求的同轴度，在一定程度上有效减少磨损，延长工件的使用寿命；使用成对轴承可以大大的提高轴的刚性，较好的受力，提高光学成像的稳定性。
但成对轴承在装配和调整上较之单个轴承存在很大的难度，尤其在一定力的作用下，成对深沟球轴承高精度的轴向游隙的测量与调整是难度较大的一项工作。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，解决成对深沟球轴承在一定轴向力的作用下使轴向游隙达到高精度要求这一装配难题，通过此种方法，能够使成对轴承轴向游隙达到高精度要求，提高产品的装配精度。
(二)技术方案
由于成对深沟球轴承中设有滚珠，因此轴承有内环游隙和外环游隙，在游隙调整过程中，为了更好地调整轴承游隙，需要先调整和固定内游隙，然后再调整外游隙；或者先调整和固定外游隙，再调整内游隙。我们根据产品的结构情况，先调整和固定外游隙，由于有内游隙的情况下，在受到向下力的作用下，轴承滚珠沿着轴承支架凹槽从底层向上滚动，越向上滚动，所受到的摩擦力越大，当滚珠移动到一定距离时，摩擦力与所受的向下力保持平衡时，滚珠固定不动，此时滚珠移动的竖直距离则是成对深沟球轴承游隙。
将受到向下力作用的轴承内环，在受到向上的力，滚珠将打破力平衡，滚珠沿着轴承支撑架凹槽向下移动，由于受到摩擦力的作用，使得滚珠再一次保持一定平衡，当受到向上力与向下力一致时，此时成对深沟球内环游隙与只有向下力时游隙一致。
根据上述分析，先将外环压紧，再将内环压紧，双内环在向下力的作用下，整个滚珠向上移动，当移动到受力平衡时，再将内环施加一个与向下力相同的力，通过仪器测出滚珠移动的距离，则是游隙的大小，如果游隙大，则通过研磨垫片的厚度达到所要求的游隙。
根据上述分析，设计出工装，将技术方案转换为实际，经过试验数据来论证；在测量时要注意对细节的把控，如：千分尺与接触面的接触程度、研磨技巧。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，解决了成对轴承在一定轴向力的作用下，轴向游隙达到高精度要求这一装配难题，提高了产品的装配精度。
附图说明
图1双轴承中间安装内外垫圈结构示意图。
图2双轴承(含有内外垫圈)安装在轴承孔中结构示意图。
图3双轴承内环受到向下力和向上加同样力结构示意图。
图4双轴承游隙测量调整结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1至图4所示，本实施例成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法的过程如下：
1、对安装轴承孔进行测量，保证轴承孔的精度。
2、一对轴承中，将其中一个轴承压入到对应轴承孔中，再放入内垫圈和外垫圈；另一个轴承压入到对应轴承孔中，再放入内垫圈和外垫圈。
压入内垫圈和外垫圈时，保证外垫圈厚度比内垫圈厚度大。
3、用轴承盖将轴承的外圈压紧。
4、将轴承孔中插入心轴，压紧轴承内圈。
5、如图4所示，将已经装好的双轴承安装在支撑架上，用千分尺分别在支撑架端面、心轴端面、框端面多次测量，保证安装完的各端面与支撑架底面平行。
6、用手将一已知重力的铁块挂在心轴下方孔中，手要稳，当铁块平稳不摇晃时，慢慢松开手，等待一段时间，确保所有力处于平衡。
7、再将拉力机钩在心轴上方孔中，向上拉动拉力机，使拉力机的拉力值与铁块的重力值一样，当力平稳时，用千分尺接触心轴顶端面，观察千分尺值是否在0.0005-0.002范围内。
8、在用千分尺接触心轴顶端面时，为了确定千分尺灵敏度以及是否很好地接触到心轴顶端面，用0.02mm厚度铜皮插入千分尺与心轴顶端缝隙中，观察千分尺指示值是否为0.02mm，如果是0.02mm，快速抽出铜皮，观察千分尺是否快速移动到初始位置。如果指示值没有达到0.02mm或者没有移到初始位置，则重新调整千分尺或者更换千分尺。
9、当观察千分尺值在0.0005-0.002范围时，游隙合适；如果千分尺值不在范围内时，通过精细研磨内垫圈。
10、在研磨内垫圈前，首先测量一下研磨平板的精度，如研磨平板达到规定的二级精度可以后续工作；如果研磨平板达不到精度要求，将两块研磨平板对研使之达到精度要求。
11、在研磨内垫圈时，把绿粉均匀涂抹在研磨平板上，在绿粉上滴几滴煤油，当与绿粉混合时，将内垫圈平放在加上煤油的绿粉上，在内垫圈上施加一定的力进行研磨，研磨1分钟左右然后在按照1—9方法进行安装和测量，直到达到轴向游隙为0.0005-0.002要求为止。
实例验证：以下为外垫圈为0.980mm，内垫圈初始厚度为0.955mm时，轴向初始游隙为0.012，不满足0.0005-0.002高精度要求；按照上述1-11方法测量、研磨和调整后，千分值测量为0.001mm，这一对双轴承在一定轴向力的作用下，双轴承轴向游隙即为0.001mm，达到0.0005-0.002高精度要求。
序号 外垫圈厚度(mm) 内垫圈厚度(mm) 游隙值(mm)
1 0.980 0.955 0.012
2 0.980 0.948 0.008
3 0.980 0.942 0.006
4 0.980 0.934 0.004
5 0.980 0.922 0.004
6 0.980 0.912 0.004
7 0.980 0.890 0.003
8 0.980 0.885 0.002
9 0.980 0.882 0.001
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对安装轴承孔进行测量；
S2：一对轴承中，将两个轴承分别压入到对应轴承孔中，再放入内垫圈和外垫圈；
S3：用轴承盖将轴承的外圈压紧；
S4：轴承孔中插入心轴；
S5：将装好的双轴承安装在支撑架上；
S6：心轴下方孔中挂上已知重力的铁块；
S7：将拉力机钩在心轴上方孔中，向上拉动拉力机，使拉力机的拉力值与铁块的重力值一样，当力平稳时，用千分尺接触心轴顶端面，观察千分尺值是否在0.0005-0.002范围内；
S8：当观察千分尺值在0.0005-0.002范围时，游隙合适；如果千分尺值不在范围内时，通过精细研磨内垫圈，直到达到轴向游隙为0.0005-0.002要求为止。
2.如权利要求1所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S2中，轴承孔中压入内垫圈和外垫圈时，外垫圈厚度比内垫圈厚度大。
3.如权利要求2所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S4中，心轴压紧轴承内圈。
4.如权利要求3所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S5中，双轴承安装在支撑架上时，用千分尺分别在支撑架端面、心轴端面、框端面多次测量，确保安装完的各端面与支撑架底面平行。
5.如权利要求4所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S6中，心轴下方孔中挂铁块时，手持操作，手动保持铁块平稳不摇晃时，松开手，等待一段时间，确保所有力处于平衡。
6.如权利要求5所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S7中，用千分尺接触心轴顶端面前，对千分尺精确度进行校验。
7.如权利要求6所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S7中，千分尺精确度校验过程为：用0.02mm厚度铜皮插入千分尺与心轴顶端缝隙中，观察千分尺指示值是否为0.02mm，如果是0.02mm，快速抽出铜皮，观察千分尺是否快速移动到初始位置；如果指示值没有达到0.02mm或者没有移到初始位置，则重新调整千分尺或者更换千分尺。
8.如权利要求7所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S8中，研磨内垫圈前，首先测量研磨平板的精度，如研磨平板达到规定的二级精度，继续后续工作；如果研磨平板达不到规定的二级精度，将两块研磨平板对研使之达到精度要求。
9.如权利要求8所述的成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法，其特征在于，所述步骤S8中，研磨内垫圈时，把绿粉均匀涂抹在研磨平板上，在绿粉上滴若干滴煤油，当与绿粉混合时，将内垫圈平放在加了煤油的绿粉上，在内垫圈上施加力进行研磨，然后重复实施步骤S1至S8。
10.一种基于权利要求1-9中任一项所述成对深沟球轴承高精度轴向游隙调整方法在光学精密调整技术领域中的应用。
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