保持架兜孔中心径的测量

　　摘　要：原有测量方法无法准确测量出保持架奇数孔兜孔中心径的尺寸，根据保持架兜孔中心径是圆形，三点确定一个圆的原理，改进了测量方法，可以测量保持架兜孔中心径的尺寸，尤其是可以准确测出保持架奇数孔兜孔中心径的真实尺寸。
　　关键词：滚动轴承；保持架；兜孔；中心径；测量；标准圈
　　1　前言
　　保持架是轴承的重要零件之一，在轴承中的作用是将滚动体均匀地分开，使滚动体能够均匀承受载荷，并防止滚动体之间相互摩擦和碰撞，使滚动体沿一定的方向或轨迹运转，从而达到旋转稳定的目的。实体保持架主要适用于转速较高的轴承，该类保持架的结构带有球形兜孔，如图1所示。其中，D为保持架兜孔中心径；L为奇数兜孔保持架Z大弦的尺寸。保持架兜孔的加工使用万能工具铣床，利用手动分度头进行加工，立铣刀安装在主轴上，待加工保持架安装在分度机构的定位胎具上，加工完一个兜孔后，手动分度装置转至下一个加工位置，按产品图要求的保持架兜孔数量依次进行加工，直至全部兜孔加工完成。此外尚有用钻模作分度加工的工具，对孔的等分差有较高精度要求的保持架则在座标镗床上加工。兜孔的加工质量对轴承使用性能有很大影响，在生产中必须对保持架兜孔中心径进行检测，以全面控制兜孔位置的质量。 　　2　改进前的测量方法
　　保持架兜孔为锥面，其素线较短，现场测量和控制难度较大，兜孔中心径尺寸精度决定了钢球在兜孔中的位置，影响钢球在沟道中的运动轨迹，若匹配不当，在运动中会加快钢球磨损。
　　以前采用测量弦的尺寸来代替保持架奇数孔兜孔中心径尺寸。测量原理如下：如图2所示，首先选择与被测保持架兜孔尺寸相适应的钢球，钢球直径尺寸一般选择为保持架兜孔直径尺寸的Z小值，将固定球测点和立柱固定在仪器的底座上，表架在立柱上可上下移动，测量仪表用紧固螺钉固定在表架上，活动球测点固定在测量仪表的表头。测量前，首先用标准件对表，然后放上被测保持架，将被测保持架Z下端兜孔放在固定球测点上，仪表球测点放在被测保持架的上端兜孔内，此时，对于偶数兜孔的保持架，仪表反映的数值正好是被测保持架兜孔中心径的尺寸；而对于奇数兜孔的保持架，仪表测量的是保持架Z大弦的尺寸，则兜孔中心径D=L/cos（90°/z），Z为保持架的兜孔数目。该测量方法不能准确测出保持架奇数兜孔中心径的真实尺寸。 　　3　改进后的测量方法
　　由于用上述方法测量出的兜孔中心径存在着测量误差，现采用如图3所示的方法测量，无论是奇数兜孔还是偶数兜孔保持架，都能测出保持架兜孔中心径的真实尺寸。 　　该仪器为采用比较测量法的机械式仪器，基本结构如图3所示。仪器底座采用与水平倾斜45°的台面，工作台固定在台面上，标准圈用螺钉固定在工作台上，被测保持架的下端放上两个选配好的钢球，Z上端放一个相同的钢球，此时3点形成了一个圆，表架可以在与工作台垂直的斜面上滑动，根据被测保持架的兜孔尺寸，将测量仪表的中心对准被测保持架中心，然后用扳手将表架固定在底座上，为了保证测量的准确性，测量点采用平测点，使其与Z上端的钢球良好接触。
　　测量原理如下：首先选择一个与被测保持架兜孔中心径尺寸相适应的标准圈，标准圈的直径尺寸为被测保持架的兜孔中心径尺寸的Z大极限尺寸加上测量用钢球的直径尺寸，将该标准圈截取一段，如图3所示圆心角为120°左右的一段，使保持架下端兜孔Z少有4个包含其中，使下端两球与Z上端测量球3点形成一个圆，根据3点确定一个圆的原理，可以准确测出保持架兜孔中心径的尺寸。表头的平测点对准Z上端兜孔中的钢球，当保持架旋转一周时，表头指针的变化就是被测保持架兜孔中心径尺寸偏差的变化。
　　4　结束语
　　兜孔是保持架均匀隔离滚动体以及使滚动体在其内进行正常运转的空间场所，保持架兜孔精度对滚动体运转和旋转的精度有较大影响。考虑到保持架在高速旋转中引起的变形和极低温度下的收缩，要选择适当的引导间隙和兜孔间隙。通过改进测量方法，可以准确测量出保持架兜孔中心径的真实尺寸，有利于全面控制兜孔位置的质量。