李桂云，王運(yùn)濱

（哈爾濱軸承集團(tuán)公司 質(zhì)量管理部,黑龍江哈爾濱150036）

1 前言

隨著軸承應(yīng)用場合的不同，軸承形狀與種類越來越多，有些軸承的內(nèi)圈是兩半的。有一種雙半內(nèi)圈角接觸球軸承，在測量其精度時要先把軸承兩內(nèi)圈固定，視為一個整體。為了保證軸承質(zhì)量，軸承游隙被確定為主要檢測項(xiàng)目，制造軸承時在軸承套圈與滾動體之間要預(yù)留適當(dāng)?shù)拈g隙，以防止軸承在安裝過程中因過盈配合的脹縮以及運(yùn)轉(zhuǎn)中因軸承溫升的熱脹而影響軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 雙半內(nèi)圈角接觸球軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

雙半內(nèi)圈角接觸球軸承的內(nèi)圈是兩個半圈，且外圈還帶有凸緣。該類軸承屬于三點(diǎn)角接觸球軸承，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 雙半內(nèi)圈軸承結(jié)構(gòu)圖

三點(diǎn)角接觸球軸承是指在未承受軸向力時鋼球與外圈、雙內(nèi)半圈形成三點(diǎn)接觸，而在工作中承受軸向力時鋼球與外圈、一內(nèi)半圈形成二點(diǎn)接觸。軸承在工作中要避免造成多點(diǎn)接觸而發(fā)生失效，徑向游隙是關(guān)鍵，因此，規(guī)定了最小徑向游隙值。在航空發(fā)動機(jī)主軸上一般選擇三點(diǎn)角接觸球軸承，這樣可以減小軸系受外力作用時的竄動量，維持軸系的平穩(wěn)、正常運(yùn)轉(zhuǎn)，三點(diǎn)角接觸球軸承可承受雙向軸向載荷。

游隙是滾動軸承配合的一個重要技術(shù)參數(shù)，由內(nèi)、外圈溝徑和鋼球選配決定，且直接影響軸承的振動、噪音、使用壽命和機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)精度等技術(shù)性能。軸承在高溫下工作，其各零件尺寸都發(fā)生了變化，與軸承相配合的軸和殼體尺寸也都發(fā)生了變化，它們之間相互作用，從而最終影響到軸承的徑向游隙。對雙半內(nèi)圈軸承游隙要求很高，游隙過小，軸承旋轉(zhuǎn)時摩擦發(fā)熱，溫升高，產(chǎn)生熱軸現(xiàn)象，甚至使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生咬死現(xiàn)象；游隙過大，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時易發(fā)生軸向或徑向竄動，且噪音大，使軸承壽命縮短。在制造過程中，該類軸承的徑向游隙是必檢項(xiàng)目。

3 儀器改進(jìn)前徑向游隙的測量方法

軸承的徑向游隙是指將軸承的內(nèi)圈固定，使外圈從一個徑向極限位置移動到相反的徑向極限位置，移動的距離就是徑向游隙值。

由于雙半內(nèi)圈角接觸球軸承的內(nèi)圈是兩半的，在測量時，必須把軸承的兩內(nèi)圈先固定在一起，形成一個整體，達(dá)到可視為一個套圈的狀態(tài)，然后對其測量。測量方法如圖2所示。

圖2 改進(jìn)前徑向游隙測量方法

將測量心軸2插入儀器架體的孔內(nèi)，手柄座8通過螺紋與心軸相連，選擇與被測軸承內(nèi)徑尺寸相同襯套，先將被測軸承5放在襯套上，然后使襯套與被測軸承一起放在測量心軸上，根據(jù)被測軸承的內(nèi)外徑尺寸選擇合適的擋板6，將擋板插入心軸的卡槽內(nèi)，通過扳動手柄7，帶動手柄座轉(zhuǎn)動，從而使心軸向左移動，心軸帶動擋板將被測軸承兩半內(nèi)圈固定，使兩半內(nèi)圈形成一個整體。被測軸承外圈從一個極限位置移到相反的極限位置，移動的距離就是被測軸承的徑向游隙值，即測量儀表4反映的兩次數(shù)值之差就是徑向游隙值。

4 儀器改進(jìn)后徑向游隙的測量方法

由于雙半內(nèi)圈角接觸球軸承的內(nèi)圈是兩半的，在測量時，必須把軸承的兩內(nèi)圈先固定在一起，形成一個整體，達(dá)到可視為一個套圈的狀態(tài)，然后對其測量，測量方法如圖3所示，將測量心軸2插入儀器架體1的孔內(nèi)，并用緊固螺釘8將測量心軸緊固在儀器架體上，然后把被測軸承5放在襯套3上，使襯套與被測軸承一起放在測量心軸上，測量心軸內(nèi)孔帶有螺紋，將緊固螺釘7擰入測量心軸的螺紋孔中，根據(jù)被測軸承的內(nèi)外徑尺寸選擇合適的壓板6，將壓板插入緊固螺釘?shù)碾A梯軸中，然后擰緊緊固螺釘，通過壓板將被測軸承內(nèi)圈固定，使兩半內(nèi)圈形成一個整體。被測軸承外圈從一個極限位置移到相反的極限位置，移動的距離就是被測軸承的徑向游隙值，即測量儀表4反映的兩次數(shù)值之差就是徑向游隙值。改進(jìn)前由于測量心軸較長，在安裝被測軸承時比較麻煩，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，測量效率低。

改進(jìn)后裝卡被測軸承非常方便，結(jié)構(gòu)簡單，測量效率高。

圖3 改進(jìn)后徑向游隙測量方法

由于軸承套圈滾道形狀誤差、滾動體形狀誤差和滾動體尺寸差的存在，在軸承圓周的不同角度方向的徑向游隙可能是不一樣的，為了保證測量的徑向游隙值準(zhǔn)確，一般需在外圈徑向方向間隔120°的三個不同位置處測量，取三次測量結(jié)果的平均值即是該軸承的徑向游隙值。

測量軸承徑向游隙時，應(yīng)滿足以下技術(shù)要求：

(1)測量球軸承時，應(yīng)使鋼球在內(nèi)、外圈的溝道中處于自由狀態(tài)。

(2)被測軸承的內(nèi)、外圈之間不應(yīng)傾斜。

(3)內(nèi)圈不得因測量載荷而產(chǎn)生徑向移動。

(4)內(nèi)圈隨旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動盡可能是一整圈。

測量不同型號的軸承徑向游隙時，需換與其軸承內(nèi)徑尺寸相一致的測量心軸和壓板，重新調(diào)整儀器，把被測軸承放在心軸上，用緊固螺釘將壓板壓在被測軸承內(nèi)圈上，將軸承固定，重新對表進(jìn)行測量。

5 結(jié)束語

雙半內(nèi)圈角接觸球軸承主要應(yīng)用在航空發(fā)動機(jī)主軸上，軸承質(zhì)量的好壞直接影響發(fā)動機(jī)的性能和可靠性，特點(diǎn)是能承受較大的雙向推力載荷，也能承受一定的徑向載荷，由于軸承游隙是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)，游隙合格與否直接影響軸承的精度和使用壽命。有了高精度軸承，才能保證機(jī)器向更高的轉(zhuǎn)速、更高的精度、更強(qiáng)功能以及更高性價比等方向發(fā)展。