專利名稱：背對背角接觸球軸承軸向游隙和預(yù)載荷游隙的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承測量技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種背對背角接觸球軸承軸向游隙和 預(yù)載荷游隙的測量方法。
背景技術(shù)：
角接觸球軸承在設(shè)計時存在配套徑向游隙，只有在角接觸球軸承配對并安裝后才 可以具有軸向游隙或預(yù)載荷游隙，軸向游隙或預(yù)載荷游隙的大小取決于配對的另一角接觸 球軸承的調(diào)節(jié)量。角接觸球軸承具有不同細(xì)微處的結(jié)構(gòu)變化，根據(jù)用戶對角接觸球軸承的使用要 求，可以提供背對背(DB配對型)時的軸向游隙(或稱預(yù)游隙)或是預(yù)載荷游隙(或稱預(yù) 載荷)，背對背是指配對的角接觸球軸承的大端面相互對應(yīng)，背對背配對的角接觸球軸承軸 向游隙和預(yù)載荷游隙的表示方法參見圖1和圖2。圖1是背對背配對時角接觸球軸承在軸向方向位移時所產(chǎn)生的軸向游隙，該軸向 游隙規(guī)定為正值。圖2是背對背配對時角接觸球軸承在軸向方向?qū)崿F(xiàn)預(yù)緊時所產(chǎn)生預(yù)載荷游隙，該 預(yù)載荷游隙規(guī)定為負(fù)值或是零。背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙現(xiàn)有的測量方法大致如下借用高精度角接觸球軸承凸出量測量儀測量單套角接觸球軸承的凸出量，并修磨 凸出量，然后根據(jù)配對后背對背角接觸球軸承的凸出量值換算為背對背角接觸球軸承的軸 向游隙或預(yù)載荷游隙。整個過程采用間接方法進(jìn)行測量和換算，其操作程序復(fù)雜、繁瑣且效 率低，容易產(chǎn)生累積誤差。

發(fā)明內(nèi)容
為了更好滿足背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙的測量要求，本發(fā)明提 出了一種背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙的測量方法，利用該測量方法可以準(zhǔn) 確并直接測量背對背角接觸球軸承的軸向游隙或預(yù)載荷游隙。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明所述的軸承I和軸承11均指被測角接觸球軸承，且配對的軸承I和軸承11 具有相同的型號和結(jié)構(gòu)尺寸。所述的背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙的測量方法，先制作外圈隔 套、墊圈、內(nèi)徑載荷塊和一個測量系統(tǒng)，所述外圈隔套的內(nèi)徑與軸承I或軸承II的外圈內(nèi)徑 相等，外圈隔套的外徑與軸承I或軸承II的外圈外徑相等，并在外圈隔套的徑向開有兩個 對稱的缺口槽；所述墊圈的外徑與軸承I或軸承II的內(nèi)圈外徑相等，墊圈的內(nèi)徑與軸承I 或軸承II的內(nèi)圈內(nèi)徑相等；所述內(nèi)徑載荷塊具有凸臺狀，內(nèi)徑載荷塊的最大外徑與軸承II 的內(nèi)圈外徑相等，內(nèi)徑載荷塊凸臺處的外徑《軸承II的內(nèi)圈內(nèi)徑，內(nèi)徑載荷塊凸臺處的寬 度<軸承II寬度的一半，內(nèi)徑載荷塊根據(jù)軸承I或軸承II的型號具有不同的配重；所述測量系統(tǒng)由兩個方向相對的鉸支點(diǎn)、兩個等長杠桿和一個測量儀表構(gòu)成，兩個等長杠桿的 中點(diǎn)被分別固定在各自的鉸支點(diǎn)上，兩個等長杠桿的一端設(shè)有方向相反的兩個直角測頭， 兩個等長杠桿的另一端之間聯(lián)接測量儀表，從直角測頭到鉸支點(diǎn)的距離等于鉸支點(diǎn)到測量 儀表聯(lián)接端的距離，使兩個等長杠桿通過鉸支點(diǎn)形成兩個等臂杠桿，兩個等長杠桿之間的 間距以方便放入外圈隔套的兩個對稱缺口槽為準(zhǔn)；測量前先將墊圈平放在測量平臺上，將 軸承I的內(nèi)圈放在墊圈上，然后在軸承I的外圈上放置外圈隔套，再將軸承II的外圈放在 外圈隔套上，注意軸承I的外圈大端面與軸承II的外圈大端面通過外圈隔套要背對背，最 后將配重的內(nèi)徑載荷塊放在軸承II的內(nèi)圈中；調(diào)整測量系統(tǒng)使兩個等長杠桿相互平行，此 時的測量儀表指針校準(zhǔn)為零，通過外圈隔套的兩個缺口槽將兩個等長杠桿設(shè)有直角測頭的 一端伸入到外圈隔套內(nèi)；測量時，配重的內(nèi)徑載荷塊對軸承I和軸承II施加軸向載荷，兩 個直角測頭先對準(zhǔn)軸承I和軸承II的內(nèi)圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn)A，此時中心點(diǎn)A處通過測量儀 表就顯示出一個A值，再移動兩個直角測頭并對準(zhǔn)軸承I和軸承II的外圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn) B,中心點(diǎn)B處通過測量儀表就顯示出一個B值，計算A值和B值的差，若A值減去B值等于 δ且δ為負(fù)值時，表明軸承I和軸承II為預(yù)游隙配對，即軸承I和軸承II的軸向游隙為 δ ；若A值減去B值等于δ且δ為正值時，表明軸承I和軸承II為預(yù)載荷配對，即軸承I 和軸承II的預(yù)載荷游隙為δ，軸承I和軸承II在配對使用時其軸向要實(shí)施預(yù)緊；測量完 畢在軸承I和軸承II的端面標(biāo)記測量結(jié)果和內(nèi)徑載荷塊的配重量。由于采用了如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1.在本發(fā)明中，背對背被測角接觸球軸承采用一次裝卡定位，消除了由于定位誤 差而對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，保證了測量的精度。2.本發(fā)明是一種直接測量方法，具有操作簡單之特點(diǎn)，測量結(jié)果不需要復(fù)雜的換 算，A值和B值直觀可讀，且不存在換算和累計誤差。3.本發(fā)明的測量方法還可以用于成對深溝球軸承的測量。


圖1是背對背配對時角接觸球軸承的軸向游隙示意圖；圖2是背對背配對時角接觸球軸承的預(yù)載荷游隙示意圖；圖3是本發(fā)明用于背對背角接觸球軸承測量時的安裝位置示意圖。在圖3中1_墊圈；2-軸承I的內(nèi)圈；3-軸承I的外圈；4_外圈隔套；5_軸承II 的外圈；6-軸承II的內(nèi)圈；7-內(nèi)徑載荷塊。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖3，本發(fā)明在測量前要先制作外圈隔套4、墊圈1、內(nèi)徑載荷塊7和一個測量 系統(tǒng)。外圈隔套4的內(nèi)徑與軸承I或軸承II的外圈內(nèi)徑相等，外圈隔套4的外徑與軸承 I或軸承II的外圈外徑相等，并在外圈隔套4的徑向開有兩個對稱的缺口槽。外圈隔套4 須經(jīng)熱處理，熱處理后的硬度達(dá)HRC60-65，其次需要對外圈隔套4進(jìn)行精密研磨，以保證外 圈隔套4的兩端面的平行差不大于1 μ m，最后外圈隔套4的缺口槽要能順利通過測量系統(tǒng) 中的兩個平行直角測頭。
墊圈1的外徑與軸承I或軸承II的內(nèi)圈外徑相等，墊圈1的內(nèi)徑與軸承I或軸 承II的內(nèi)圈內(nèi)徑相等。墊圈1起測量定位的作用，墊圈1須經(jīng)熱處理，熱處理后的硬度達(dá) HRC60-65，其次需要對墊圈1進(jìn)行精密研磨，以保證墊圈1的兩端面的平行差不大于1 μ m。內(nèi)徑載荷塊7具有凸臺狀，內(nèi)徑載荷塊7的最大外徑與軸承II的內(nèi)圈外徑相等， 內(nèi)徑載荷塊7凸臺處的外徑《軸承II的內(nèi)圈內(nèi)徑，內(nèi)徑載荷塊7凸臺處的寬度《軸承II 寬度的一半，內(nèi)徑載荷塊根據(jù)軸承I或軸承II的型號具有不同的配重，比如軸承I或軸 承II的外徑尺寸< 50mm以內(nèi)，其內(nèi)徑載荷塊7總重為24. 5N ；外徑尺寸在50_120mm之間， 其內(nèi)徑載荷塊7總重為49N ；外徑尺寸在120-200mm之間，其內(nèi)徑載荷塊7總重為98N ；外 徑尺寸> 200mm，其內(nèi)徑載荷塊7總重為196N。上述內(nèi)徑載荷塊的配重方式不具有標(biāo)準(zhǔn)作 用，內(nèi)徑載荷塊的配重量最好根據(jù)用戶的需求而定，因為不同的配重對測量結(jié)果是不同的， 本發(fā)明中內(nèi)徑載荷塊的配重方式僅供參考，但這并不影響本發(fā)明的具體實(shí)施。測量系統(tǒng)通過圖3已展示，測量系統(tǒng)由兩個方向相對的鉸支點(diǎn)、兩個等長杠桿和 一個測量儀表構(gòu)成，兩個等長杠桿的中點(diǎn)被分別固定在各自的鉸支點(diǎn)上，兩個等長杠桿的 一端設(shè)有方向相反的兩個直角測頭，兩個等長杠桿的另一端之間聯(lián)接測量儀表，從直角測 頭到鉸支點(diǎn)的距離等于鉸支點(diǎn)到測量儀表聯(lián)接端的距離，使兩個等長杠桿通過鉸支點(diǎn)形成 兩個等臂杠桿，兩個等長杠桿之間的間距以方便放入外圈隔套的兩個對稱缺口槽為準(zhǔn)。相 對設(shè)置的鉸支點(diǎn)可以通過U型塊的內(nèi)槽來實(shí)現(xiàn)，U型塊的內(nèi)槽寬度與外圈隔套4的寬度匹 配即可，所以拿著U型塊也就等于拿著測量系統(tǒng)，因此測量系統(tǒng)可以根據(jù)外圈隔套4的缺口 槽位置方向而隨意插入進(jìn)行測量。測量前先將墊圈1平放在測量平臺上，將軸承I的內(nèi)圈2放在墊圈1上，然后在軸 承I的外圈3上放置外圈隔套4，再將軸承II的外圈5放在外圈隔套4上，注意軸承I的外 圈大端面與軸承II的外圈大端面通過外圈隔套要背對背，最后將配重的內(nèi)徑載荷塊7放在 軸承II的內(nèi)圈6中。在這個過程中，軸承I和軸承II采用了一次裝卡定位方式，可以消除 由于定位誤差而對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，保證了測量的精度。調(diào)整測量系統(tǒng)使兩個等長杠桿相互平行，此時的測量儀表指針校準(zhǔn)為零，通過外 圈隔套4的兩個缺口槽將兩個等長杠桿設(shè)有直角測頭的一端伸入到外圈隔套內(nèi)。兩個等長 杠桿要求具有良好的剛性，兩個等長杠桿的長度差要不大于士0. 1mm，否則容易造成測量系 統(tǒng)的系統(tǒng)測量誤差。此外，兩個直角測頭的端部若產(chǎn)生磨損要及時更換測頭。測量時，配重的內(nèi)徑載荷塊7對軸承I和軸承II施加軸向載荷，兩個直角測頭先 對準(zhǔn)軸承I和軸承II的內(nèi)圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn)A，此時中心點(diǎn)A處通過測量儀表就顯示出一 個A值，再移動兩個直角測頭并對準(zhǔn)軸承I和軸承II的外圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn)B，中心點(diǎn)B處 通過測量儀表就顯示出一個B值，計算A值和B值的差。若A值減去B值等于δ且δ為負(fù)值時，表明軸承I和軸承II為預(yù)游隙配對，即 軸承I和軸承II的軸向游隙為δ。若A值減去B值等于δ且δ為正值(包括δ =0)時，表明軸承I和軸承II為 預(yù)載荷配對，即軸承I和軸承II的預(yù)載荷游隙為S，軸承I和軸承II在配對使用時其軸向 要實(shí)施預(yù)緊。需要說明的是在測量系統(tǒng)中，由于兩個等長杠桿分別由兩個鉸支點(diǎn)聯(lián)接支承形 成了兩個等臂杠桿，根據(jù)等臂杠桿原理，這樣在A點(diǎn)和B點(diǎn)測量所計算出的δ或為正值和或為負(fù)值，因而在兩個等臂杠桿的另一端所聯(lián)接的測量儀表上則相對應(yīng)的是負(fù)值或是正 值。由此看出上述測量過程是一種直接測量方法，具有操作簡單之特點(diǎn)，測量結(jié)果不需要 復(fù)雜的換算，A值和B值直觀可讀，且不存在換算和累計誤差。測量完畢在軸承I和軸承II的端面標(biāo)記測量結(jié)果和內(nèi)徑載荷塊的配重量，以便配 對安裝時參考。本發(fā)明的測量方法還可以用于成對深溝球軸承的測量。
權(quán)利要求
一種背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙的測量方法，其特征是先制作外圈隔套(4)、墊圈(1)、內(nèi)徑載荷塊(7)和一個測量系統(tǒng)，所述外圈隔套(4)的內(nèi)徑與軸承I或軸承II的外圈內(nèi)徑相等，外圈隔套(4)的外徑與軸承I或軸承II的外圈外徑相等，并在外圈隔套(4)的徑向開有兩個對稱的缺口槽；所述墊圈(1)的外徑與軸承I或軸承II的內(nèi)圈外徑相等，墊圈(1)的內(nèi)徑與軸承I或軸承II的內(nèi)圈內(nèi)徑相等；所述內(nèi)徑載荷塊(7)具有凸臺狀，內(nèi)徑載荷塊(7)的最大外徑與軸承II的內(nèi)圈(2)外徑相等，內(nèi)徑載荷塊(7)凸臺處的外徑≤軸承II的內(nèi)圈(6)內(nèi)徑，內(nèi)徑載荷塊(7)凸臺處的寬度≤軸承II寬度的一半，內(nèi)徑載荷塊(7)根據(jù)軸承I或軸承II的型號具有不同的配重；所述測量系統(tǒng)由兩個方向相對的鉸支點(diǎn)、兩個等長杠桿和一個測量儀表構(gòu)成，兩個等長杠桿的中點(diǎn)被分別固定在各自的鉸支點(diǎn)上，兩個等長杠桿的一端設(shè)有方向相反的兩個直角測頭，兩個等長杠桿的另一端之間聯(lián)接測量儀表，從直角測頭到鉸支點(diǎn)的距離等于鉸支點(diǎn)到測量儀表聯(lián)接端的距離，使兩個等長杠桿通過鉸支點(diǎn)形成兩個等臂杠桿，兩個等長杠桿之間的間距以方便放入外圈隔套(4)的兩個對稱缺口槽為準(zhǔn)；測量前先將墊圈(1)平放在測量平臺上，將軸承I的內(nèi)圈(2)放在墊圈(1)上，然后在軸承I的外圈(3)上放置外圈隔套(4)，再將軸承II的外圈(5)放在外圈隔套(4)上，注意軸承I的外圈大端面與軸承II的外圈大端面通過外圈隔套(4)要背對背，最后將配重的內(nèi)徑載荷塊(7)放在軸承II的內(nèi)圈(6)中；調(diào)整測量系統(tǒng)使兩個等長杠桿相互平行，此時的測量儀表指針校準(zhǔn)為零，通過外圈隔套(4)的兩個缺口槽將兩個等長杠桿設(shè)有直角測頭的一端伸入到外圈隔套內(nèi)；測量時，配重的內(nèi)徑載荷塊(7)對軸承I和軸承II施加軸向載荷，兩個直角測頭先對準(zhǔn)軸承I和軸承II的內(nèi)圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn)A，此時中心點(diǎn)A處通過測量儀表就顯示出一個A值，再移動兩個直角測頭并對準(zhǔn)軸承I和軸承II的外圈徑向?qū)挾戎行狞c(diǎn)B，中心點(diǎn)B處通過測量儀表就顯示出一個B值，計算A值和B值的差，若A值減去B值等于δ且δ為負(fù)值時，表明軸承I和軸承II為預(yù)游隙配對，即軸承I和軸承II的軸向游隙為δ；若A值減去B值等于δ且δ為正值時，表明軸承I和軸承II為預(yù)載荷配對，即軸承I和軸承II的預(yù)載荷游隙為δ，軸承I和軸承II在配對使用時其軸向要實(shí)施預(yù)緊；測量完畢在軸承I和軸承II的端面標(biāo)記測量結(jié)果和內(nèi)徑載荷塊(7)的配重量。
全文摘要
一種背對背角接觸球軸承軸向游隙或預(yù)載荷游隙的測量方法是先制作外圈隔套(4)、墊圈(1)、內(nèi)徑載荷塊(7)和一個測量系統(tǒng)。軸承I的內(nèi)圈(2)放在墊圈上，軸承I和軸承II背對背放在外圈隔套，內(nèi)徑載荷塊放在軸承II的內(nèi)圈(6)中。校準(zhǔn)測量儀表，通過內(nèi)圈隔套的兩個缺口槽將兩個等長杠桿設(shè)有直角測頭的一端伸入其內(nèi)。測量時，配重的內(nèi)徑載荷塊對軸承I和軸承II施加軸向載荷，兩個直角測頭分別對準(zhǔn)軸承I和軸承II的中心點(diǎn)A和B，A－B＝δ，若δ為負(fù)值表明軸承I和軸承II是軸向游隙，若δ為正值表明軸承I和軸承II是預(yù)載荷游隙。本發(fā)明具有操作簡單之特點(diǎn)，測量結(jié)果不需要復(fù)雜的換算，A值和B值直觀可讀，且不存在換算和累計誤差。
文檔編號G01B5/14GK101922906SQ20101025488
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者張中元, 李鵬 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司