數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置研究

1、    數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置研究    李偉杭振宏摘要：文章研制了一種數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置。根據(jù)回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外滾道直徑的檢測(cè)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)該裝置，檢測(cè)結(jié)果可以通過顯示器實(shí)現(xiàn)輸出。文章介紹了該裝置其結(jié)構(gòu)組成、工作原理及現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，結(jié)果表明，該檢測(cè)裝置具有較高的檢測(cè)精度，裝配合格率比較高。關(guān)鍵詞：數(shù)顯式；回轉(zhuǎn)支承；滾道直徑；檢測(cè)裝置；測(cè)量；量具 ：a：th124 ：1009-2374（2015）05-0033-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2015.03491 概述對(duì)于承受較大徑向負(fù)載的回轉(zhuǎn)支承，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證一定初

2、始軸向間隙和徑向間隙。然而，徑向間隙的存在，必然引起徑向負(fù)載分布的變化，導(dǎo)致最大滾動(dòng)體負(fù)荷的增大。根據(jù)壽命計(jì)算，回轉(zhuǎn)支承壽命與滾動(dòng)體負(fù)荷的三次方成反比，可見回轉(zhuǎn)支承間隙控制尤為重要。目前，常用的測(cè)量棒測(cè)量裝置精度有限，測(cè)量過程中形成的誤差累積影響測(cè)量精度，尤其是內(nèi)、外滾道測(cè)量基準(zhǔn)不一致，對(duì)最終的裝配合格率影響極大，增加了回轉(zhuǎn)支承的制作成本。本裝置采用了數(shù)顯式游標(biāo)卡尺式結(jié)構(gòu)，可以對(duì)回轉(zhuǎn)支承套圈中的內(nèi)、外滾道直徑進(jìn)行檢測(cè)，并且通過更換標(biāo)準(zhǔn)量球?qū)Σ煌瑵L道直徑的回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果通過顯示器直接數(shù)字輸出，便于讀數(shù)。同時(shí)用適應(yīng)滾道的鋼球進(jìn)行測(cè)量，是一種接近工作狀態(tài)的測(cè)量方式。2 檢測(cè)裝置的主要結(jié)構(gòu)

3、數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置用于測(cè)量回轉(zhuǎn)支承套圈內(nèi)、外滾道直徑，該檢測(cè)裝置由數(shù)顯游標(biāo)卡尺尺身、限位左量爪、左量球、量爪固定套、右量球和游標(biāo)右量爪等組成。量爪端部聯(lián)接兩個(gè)可更換的標(biāo)準(zhǔn)量球。量爪端部聯(lián)接的標(biāo)準(zhǔn)量球可更換，以適應(yīng)不同滾道直徑的檢測(cè)。結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示：1.限位左量爪；2.左量球；3.量爪固定套；4.緊定螺釘；5.游標(biāo)卡尺尺寸；6.右量球；7.游標(biāo)右量爪圖1 結(jié)構(gòu)示意圖3 檢測(cè)結(jié)果校準(zhǔn)為保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的精確度，檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效性，需對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，擬校準(zhǔn)量塊，長度為，標(biāo)準(zhǔn)量球直徑，內(nèi)滾道檢測(cè)示意圖如圖2所示。由圖2可知：外圈內(nèi)滾道中心直徑：，此時(shí)，數(shù)顯顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)為1025.40mm，

4、即為最終的檢測(cè)結(jié)果。同理，內(nèi)圈外滾道檢測(cè)校準(zhǔn)過程如圖3所示。由圖3可知：內(nèi)圈外滾道中心直徑：，此時(shí)，數(shù)顯顯示檢測(cè)數(shù)據(jù)為97.40mm，即為最終的檢測(cè)結(jié)果。內(nèi)、外滾道檢測(cè)結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)兩位數(shù)，能夠滿足回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外滾道的檢測(cè)要求。圖2 內(nèi)滾道檢測(cè)示意圖 圖3 外滾道檢測(cè)示意圖4 檢測(cè)結(jié)果分析對(duì)回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外滾道直徑進(jìn)行檢測(cè)?；剞D(zhuǎn)支承滾道中心直徑為1600，技術(shù)要求軸向間隙為0.080.030，徑向間隙為0.080.040。內(nèi)圈外滾道相關(guān)直徑尺寸為，游標(biāo)卡尺顯示數(shù)據(jù)為；外圈內(nèi)滾道相關(guān)直徑尺寸為，游標(biāo)卡尺顯示數(shù)據(jù)為。如圖4和圖5所示：圖4 內(nèi)圈外滾道示意圖 圖5 外圈內(nèi)滾道示意圖滾道加工完畢，用該

5、數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置對(duì)6套該型號(hào)的回轉(zhuǎn)支承進(jìn)行檢測(cè)。數(shù)顯顯示數(shù)據(jù)為滾道中心之間尺寸，內(nèi)、外滾道間隙檢測(cè)結(jié)果如表1所示：表1 回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外滾道間隙檢測(cè)結(jié)果（單位：mm）名稱 樣件1 樣件2 樣件3 樣件4 樣件5 樣件6外圈內(nèi)滾道 1600.04 1600.02 1600.04 1600.06 1600.04 1600.02內(nèi)圈外滾道 1599.80 1599.78 1599.82 1599.80 1599.84 1599.82理論徑向間隙 0.24 0.24 0.22 0.26 0.20 0.20檢測(cè)徑向間隙 0.20 0.24 0.18 0.20 0.22 0.26從表1可以看出

6、，6套回轉(zhuǎn)支承套圈，用該裝置檢測(cè)，測(cè)得外圈內(nèi)滾道與內(nèi)圈外滾道中心直徑尺寸，理論徑向間隙最大值為0.26，最小值為0.20，按照表1中的尺寸進(jìn)行配套裝配，裝配后對(duì)套回轉(zhuǎn)支承徑向進(jìn)行徑向檢測(cè)，將回轉(zhuǎn)支承垂直放在平面（或v形架上），在一個(gè)套圈上安放測(cè)量表架，并使表頭指在另一個(gè)套圈上，用另一個(gè)套圈的自重測(cè)量其間隙，沿圓周120°測(cè)量三處，取其平均值即為其徑向間隙。最終檢測(cè)結(jié)果最大值0.26，最小值為0.18。通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果分析，理論徑向間隙與檢測(cè)徑向間隙比較如圖6所示：圖6 理論徑向間隙與檢測(cè)徑向間隙比較可以看出：理論徑向間隙與檢測(cè)徑向間隙差值最大0.06，均在產(chǎn)品技術(shù)要求軸向間隙為0.08

7、0.030范圍內(nèi)，合格率達(dá)到100%。為保證檢測(cè)結(jié)果的有效性、準(zhǔn)確性，保證回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外圈的高匹配性，更換不同標(biāo)準(zhǔn)量球，例如、等，分別對(duì)不同鋼球直徑的回轉(zhuǎn)支承內(nèi)、外圈滾道直徑進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)最終的合格率進(jìn)行跟蹤統(tǒng)計(jì)，通過大量的數(shù)據(jù)收集，并對(duì)該系列數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，產(chǎn)品裝配一次性達(dá)成率達(dá)到98%。5 誤差分析該數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置，其結(jié)構(gòu)與數(shù)顯式游標(biāo)卡尺相似，讀數(shù)原理相同，根據(jù)jjg30-2002通用卡尺檢定規(guī)程要求游標(biāo)尺零值誤差為：游標(biāo)卡尺量爪兩測(cè)量面接觸時(shí)，數(shù)顯數(shù)值歸零。對(duì)該數(shù)顯回轉(zhuǎn)支承檢測(cè)裝置，零位調(diào)整誤差，通過標(biāo)準(zhǔn)量塊校對(duì)，該誤差對(duì)最終檢測(cè)結(jié)果無影響。6 使用維護(hù)將與產(chǎn)品型號(hào)相匹配

8、的標(biāo)準(zhǔn)量球固定在左、右量爪，將左、右量球測(cè)量面接觸，調(diào)節(jié)數(shù)顯數(shù)值歸零，將檢測(cè)裝置通過標(biāo)準(zhǔn)量塊進(jìn)行校對(duì)，校對(duì)無誤，再對(duì)回轉(zhuǎn)支承滾道直徑進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)時(shí)，左、右量球與滾道檢測(cè)點(diǎn)貼合，通過數(shù)顯微調(diào)，找正最大檢測(cè)點(diǎn)，讀數(shù)即可，讀數(shù)即為滾道中心直徑尺寸。該數(shù)顯式回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置，采用的是使用容柵傳感器，是利用電容耦合方式將機(jī)械位移量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，該電信號(hào)進(jìn)入電子電路后，在經(jīng)過一系列變換和運(yùn)算后顯示出機(jī)械位移量的大小。如現(xiàn)場(chǎng)有水漬、切削液等沾到卡尺尺面上，就會(huì)成為屏蔽卡尺電信號(hào)傳遞的主要原因，是容柵不能正常工作，從而造成顯示混亂。基于此，現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)該數(shù)顯式檢測(cè)裝置進(jìn)行維護(hù)。7 結(jié)語本檢測(cè)裝置采用測(cè)量輸出一次完成的方法，減少了傳統(tǒng)檢測(cè)、對(duì)比兩次測(cè)量誤差累積對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。通過使用適合滾道的球形測(cè)頭作為游標(biāo)卡尺的量爪固定端，并可替換，有效地提高了檢測(cè)過程中的限位精度。該檢測(cè)裝置采用的是游標(biāo)卡尺式結(jié)構(gòu)，與普通游標(biāo)卡尺，既有相似處，又有其自身的優(yōu)點(diǎn)，便攜式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)可操作性強(qiáng)。數(shù)字的輸出形式可以有效避免直接讀游標(biāo)卡尺等測(cè)量工具時(shí)可能產(chǎn)生的失誤。采用適應(yīng)滾道的球形測(cè)頭可測(cè)量四點(diǎn)接觸桃形滾道等非圓弧滾道的直徑，適應(yīng)能力強(qiáng)。參考文獻(xiàn)1 劉鳳九，呂理.用百分表測(cè)量大型軸承孔徑j(luò).軸承，1994，（6）.2 余曉流，孟春勝，曹國蘭.大直徑回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測(cè)裝置j.機(jī)