專利名稱：球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法
技術領域：
本發明屬于軸承測試技術領域，尤其涉及到一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法。
背景技術：
圖1是球柱聯合轉盤軸承的結構示意圖。球柱聯合轉盤軸承屬于特大型軸承，它的基本結構包括外圈1、內圈2、滾子3和鋼球4，裝配后滾子3處于外圈1和內圈2相互平行的外圈直滾道和內圈直滾道之間，鋼球4處于外圈1和內圈2的外圈半圓弧滾道和內圈半圓弧滾道之間，外圈半圓弧滾道和內圈半圓弧滾道對應設置以形成圓弧滾道，外圈半圓弧滾道的曲率半徑=內圈半圓弧滾道的曲率半徑=R，外圈半圓弧滾道的曲率半徑和內圈半圓弧滾道的曲率半徑與鋼球4直徑匹配。直滾道作為主推力滾道主要承受軸向載荷，圓弧滾道作為輔助滾道主要承受徑向載荷和部分軸向載荷。在球柱聯合轉盤軸承的實際生產加工中，外圈半圓弧滾道并非完全呈半圓形，而是略呈半橢圓狀，因此在承受軸向載荷時，鋼球4完全處于外圈半圓弧滾道對稱中心線的可能性幾乎不存在，鋼球4要么處于外圈半圓弧滾道的上弧道，要么處于外圈半圓弧滾道的下弧道，鋼球4在外圈半圓弧滾道內的上下軸向竄動量稱為軸向游隙Ga。同理，內圈半圓弧滾道也并非完全呈半圓形，同樣存在軸向游隙。實際工作中，由于種種原因，外圈半圓弧滾道和內圈半圓弧滾道并非完全對稱而是相互錯位，這樣軸向游隙就會過大或是過小，在軸向載荷沖擊下就會造成鋼球被卡死現象，導致球柱聯合轉盤軸承整體損害，嚴重影響所配主機的正常工作。在上述情況存在下，由于滾子和鋼球是按設計要求成批加工而成的，且外圈半圓弧滾道或是內圈半圓弧滾道在加工完成后不便于配制修整，因此通常只考慮配制修整外圈直滾道或是內圈直滾道，相比而言配制修整外圈直滾道要相對容易些，因為外圈直滾道容易被研磨修整。在滾道加工順序上，一般先加工外圈半圓弧滾道，外圈半圓弧滾道的對稱中心線與外圈直滾道要相互平行，外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道的間距根據設計要求設定為H#，H#在圖1中并未給出，但H*是加工時所必須依據的設定數據，H*預留有修整外圈直滾道的研磨量。在圖1中只給出了尺寸a，所述a是外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道上設置的滾子3中心線之間距，因此a既包含有H,又包含有1/2滾子的直徑 Dw還包含有軸向游隙Ga，即a=H外+Dw/2+Ga。
發明內容
為解決上述問題，本發明提供了一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法，該配制修整方法是通過試配滾子來測試出球柱聯合轉盤軸承的初試軸向游隙Ga’并計算出外圈直滾道的修整量S，然后通過相對位置樣板以及塞尺找出外圈直滾道的研磨修整量，最終使球柱聯合轉盤軸承的軸向游隙滿足圖紙設計要求。
為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案
一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法，球柱聯合轉盤軸承的基本結構包括外圈、內圈、滾子和鋼球，已檢出待裝配滾子的直徑為Dw、外圈半圓弧滾道或是內圈半圓弧滾道的曲率半徑接近鋼球的半徑、內圈已按設計要求加工完畢并具有內圈直滾道和內圈半圓弧滾道，外圈除保留有H*外其其余尺寸已按設計要求加工完畢并具有外圈直滾道和外圈半圓弧滾道，H,是外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道之間距，該間距預留有修整外圈直滾道的研磨量，將鋼球在外圈半圓弧滾道內的上下軸向竄動量自定義為軸向游隙，軸向游隙( 的允許值由設計給定；本發明的特征如下
①先加工出數個試配滾子，所述試配滾子的直徑設定為Dw’，所述Dw’小于所述Dw;
②將保留有H*的外圈與所述試配滾子、鋼球和內圈進行初裝，初裝時在內圈直滾道和外圈直滾道處裝入數個試配滾子、在內圈半圓弧滾道和外圈半圓弧滾道處裝入數個鋼球; 將數個三角支點均勻支撐在外圈底端并使外圈保持水平狀態，把三個千分表均布在外圈的上端面并將三個千分表的測頭分別指向內圈的上端面；將三個千斤頂均勻頂在內圈的下端面并保持內圈處于自由狀態，注意三個千斤頂頂在內圈下端面的三個接觸點與三個千分表的測頭指向內圈上端面的三個接觸點要一一對應，在上述狀態下將三個千分表全部歸零設置；然后同時啟動三個千斤頂上升使內圈從自由狀態升至鋼球與內圈半圓弧滾道的下弧道完全接觸并與外圈半圓弧滾道的上弧道完全接觸為止，注意外圈不能離開所述數個三角支點，此時記錄三個千分表上的三個軸向最大竄動量值，該三個軸向最大竄動量值的算數平均值標記為球柱聯合轉盤軸承的初裝軸向游隙Ga’ ；
③得到初試軸向游隙( ’后，根據已檢出待裝配滾子的直徑Dw需要對外圈直滾道進行修整研磨，若配制的外圈直滾道修整研磨量為、則δ的計算公式是δ =Ga+(Dw- Dw')-Ga，；
④制作外圈使用的相對位置樣板
相對位置樣板由直滾道板通過立板聯接圓弧滾道板而呈半封閉“ 口，，字型，所述直滾道板的下端面或稱直線測量面與所述圓弧滾道板的下端面相互平行，所述直線測量面到所述圓弧滾道板的下端面之間距設定為a’，該a’ =H夕卜；
所述直線測量面與所述立板的內端面相互垂直，在所述圓弧滾道板的前端面設計有 3/4圓弧測量面，該3/4圓弧測量面的曲率半徑與外圈圓弧滾道的曲率半徑相等；
⑤當外圈直滾道經過所述δ的研磨修整后，將相對位置樣板的所述3/4圓弧測量面緊貼在外圈半圓弧滾道的上弧道內并使所述立板的內端面緊靠在外圈內經端面，這樣能使相對位置樣板的所述直線測量面與外圈直滾道保持平行，并且在所述直線測量面和外圈直滾道之間留有平行間隙，該平行間隙的值用△標記；然后在平行間隙內塞入不同厚度的塞尺直至塞滿為止，將不同厚度的塞尺值相加就等于所述Δ ；
當所述Δ =所述δ時，表示外圈直滾道的研磨修整符合設計要求；當所述Δ興所述δ 時，表示外圈直滾道的研磨修整不符合設計要求，繼續對外圈直滾道進行微量研磨修整直至所述△=所述δ為止，外圈直滾道的研磨修整才告完成，然后再組裝上待裝配滾子，至此完成球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整，所組裝的球柱聯合轉盤軸承能夠配套出廠。由于采用如上所述技術方案，本發明具有如下積極效果
1、試配滾子的直徑Dw’ 一定要小于待裝配滾子的直徑Dw，否則相對位置樣板上的a’就無依據可言。換句話說，只有Dw’小于Dw情況下且a’ =H鄉卜情況下，才能使相對位置樣板在檢測外圈直滾道時出現平行間隙，即Δ值的存在。2、本發明的相對位置樣板具有結構簡單、輕便之特點，檢測時能夠方便、快捷的檢測出外圈直滾道的研磨修整是否符合設計要求。3、本發明的配制修整方法簡單、實用，所配制的軸向游隙更加精確，而且提高了工作效率。
圖1是球柱聯合轉盤軸承的結構示意圖； 圖2是本發明獲取初裝軸向游隙的配置示意圖； 圖3是本發明相對位置樣板的結構示意圖4是用相對位置樣板檢測出外圈直滾道的示意上述圖中1-外圈；2-內圈；3-滾子；4-鋼球；5-相對位置樣板；6—試配滾子；R_ 曲率半徑；a_外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道上設置的滾子中心線之間距； a' 一直線測量面到圓弧滾道板的下端面之間距；A—直線測量面；B_圓弧測量面。
具體實施例方式本發明是一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法，更確切是一種通過研磨修整外圈直滾道來保證球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的方法。結合圖1而言鋼球在外圈半圓弧滾道內的上下軸向竄動量自定義為軸向游隙。結合圖1，球柱聯合轉盤軸承的基本結構包括外圈1、內圈2、滾子3和鋼球4。以221. 40. 3300. 03型號的球柱聯合轉盤軸承為例，假如已檢出待裝配滾子的直徑為Dw=40mm，鋼球的直徑=36. 5125 mm，則外圈半圓弧滾道或是內圈半圓弧滾道的曲率半徑是19. 17 mm，外圈半圓弧滾道或是內圈半圓弧滾道的曲率半徑19. 17 mm接近鋼球的半徑 36. 5125/2 mm，內圈2已按設計要求加工完畢并具有內圈直滾道和內圈半圓弧滾道，外圈1 除保留有H*外其余尺寸已按設計要求加工完畢并具有外圈直滾道和外圈半圓弧滾道，H,h 是外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道之間距，H,h=41.646 mm，該間距預留有修整外圈直滾道的研磨量，軸向游隙( 的允許值由設計給定，設計給定5 mm。本發明的的配制修整方法如下
①先加工出數個試配滾子6，所述試配滾子6的直徑設定為Dw’，Dw' =38. Imm，可見 Dw' =38. 1 mm小于所述Dw=40 mm。試配滾子的直徑Dw，一定要小于待裝配滾子的直徑Dw， 否則在下述中相對位置樣板上的a’就無依據可言。換句話說，只有Dw’小于Dw情況下且 a’=H,情況下，才能使相對位置樣板5在檢測外圈直滾道時出現平行間隙，否則Δ不存在。②將保留有H,的外圈1與所述試配滾子6、鋼球4和內圈2進行初裝，初裝時在內圈直滾道和外圈直滾道處裝入數個試配滾子6、在內圈半圓弧滾道和外圈半圓弧滾道處裝入數個鋼球4。球柱聯合轉盤軸承屬于特大型軸承，它的外形尺寸較大，裝配、搬運、配制修整(檢測)往往需要通過天車來實施。將數個三角支點均勻支撐在外圈1底端并使外圈保持水平狀態，把三個千分表均布在外圈1的上端面并將三個千分表的測頭分別指向內圈2的上端面。
將三個千斤頂均勻頂在內圈的下端面并保持內圈處于自由狀態，注意三個千斤頂頂在內圈下端面的三個接觸點與三個千分表的測頭指向內圈上端面的三個接觸點要一一對應，在上述狀態下將三個千分表全部歸零設置。然后同時啟動三個千斤頂上升使內圈從自由狀態升至鋼球與內圈半圓弧滾道的下弧道完全接觸并與外圈半圓弧滾道的上弧道完全接觸為止，注意外圈不能離開所述數個三角支點，此時記錄三個千分表上的三個軸向最大竄動量值，該三個軸向最大竄動量值的算數平均值標記為球柱聯合轉盤軸承的初裝軸向游隙( ’，Ga’ =2. 2mm。③得到初試軸向游隙Ga’ =2. 2 mm后，根據已檢出待裝配滾子的直徑Dw=40 mm需要對外圈直滾道進行修整研磨，若配制的外圈直滾道修整研磨量為、則δ的計算公式是δ =Ga+ (Dw- Dw，)- Ga，，δ =0. 5+ (40-38. 1)-2. 2=0. 2mm
需要重復的是上述計算公式中( 是設計給定的軸向游隙允許值，Dw是待裝配滾子的直徑，Dw'是試配滾子的直徑，Ga’是初裝軸向游隙； ④制作外圈使用的相對位置樣板5
相對位置樣板5由直滾道板通過立板聯接圓弧滾道板而呈半封閉“ 口”字型，所述直滾道板的下端面或稱直線測量面A與所述圓弧滾道板的下端面相互平行，所述直線測量面A 到所述圓弧滾道板的下端面之間距設定為a’，該a’ =H外=41. 646mm。所述直線測量面A與所述立板的內端面相互垂直，在所述圓弧滾道板的前端面設計有3/4圓弧測量面B，該3/4圓弧測量面B的曲率半徑R=19. 17mm，它與外圈圓弧滾道的曲率半徑R=19. 17 mm相等。不同型號的軸承其外圈的H*是不相同的。也就是說，當相對位置樣板的a’和3/4 圓弧測量面B的曲率半徑R給定后，該相對位置樣板只能測量對應的軸承外圈。從上述④中可以看出相對位置樣板具有結構簡單、輕便之特點，檢測時能夠方便、快捷的檢測出外圈直滾道的研磨修整是否符合設計要求。⑤當外圈直滾道經過所述δ的研磨修整后，將相對位置樣板的所述3/4圓弧測量面緊貼在外圈半圓弧滾道的上弧道內并使所述立板的內端面緊靠在外圈內經端面，這樣能使相對位置樣板的所述直線測量面與外圈直滾道保持平行，并且在所述直線測量面和外圈直滾道之間留有平行間隙，該平行間隙的值用Δ標記；然后在平行間隙內塞入不同厚度的塞尺直至塞滿為止，將不同厚度的塞尺值相加就等于所述Δ。當所述Δ =所述δ =0. 2 mm時，表示外圈直滾道的研磨修整符合設計要求。當所述Δ興所述δ興0.2 mm時，表示外圈直滾道的研磨修整不符合設計要求， 繼續對外圈直滾道進行微量研磨修整直至所述Δ =所述δ為止，外圈直滾道的研磨修整才告完成，然后再組裝上待裝配滾子3，至此完成球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整，所組裝的球柱聯合轉盤軸承能夠配套出廠。綜上，本發明的配制修整方法簡單、實用，所配制的軸向游隙更加精確，而且提高了工作效率。
權利要求
1. 一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法，球柱聯合轉盤軸承的基本結構包括外圈(1)、內圈O)、滾子⑶和鋼球G)，已檢出待裝配滾子(3)的直徑為Dw、外圈半圓弧滾道或是內圈半圓弧滾道的曲率半徑接近鋼球的半徑、內圈O)已按設計要求加工完畢并具有內圈直滾道和內圈半圓弧滾道，外圈(1)除保留有H*外其其余尺寸已按設計要求加工完畢并具有外圈直滾道和外圈半圓弧滾道，H*是外圈半圓弧滾道的對稱中心線到外圈直滾道之間距，該間距預留有修整外圈直滾道的研磨量，將鋼球在外圈半圓弧滾道內的上下軸向竄動量自定義為軸向游隙，軸向游隙( 的允許值由設計給定；其特征是①先加工出數個試配滾子(6)，所述試配滾子(6)的直徑設定為Dw’，所述Dw’小于所述Dw ；②將保留有H*的外圈⑴與所述試配滾子(6)、鋼球(4)和內圈⑵進行初裝，初裝時在內圈直滾道和外圈直滾道處裝入數個試配滾子(6)、在內圈半圓弧滾道和外圈半圓弧滾道處裝入數個鋼球；將數個三角支點均勻支撐在外圈(1)底端并使外圈保持水平狀態， 把三個千分表均布在外圈的上端面并將三個千分表的測頭分別指向內圈O)的上端面；將三個千斤頂均勻頂在內圈( 的下端面并保持內圈處于自由狀態，注意三個千斤頂頂在內圈下端面的三個接觸點與三個千分表的測頭指向內圈上端面的三個接觸點要一一對應，在上述狀態下將三個千分表全部歸零設置；然后同時啟動三個千斤頂上升使內圈( 從自由狀態升至鋼球(4)與內圈半圓弧滾道的下弧道完全接觸并與外圈半圓弧滾道的上弧道完全接觸為止，注意外圈(1)不能離開所述數個三角支點，此時記錄三個千分表上的三個軸向最大竄動量值，該三個軸向最大竄動量值的算數平均值標記為球柱聯合轉盤軸承的初裝軸向游隙Ga’ ；③得到初試軸向游隙( ’后，根據已檢出待裝配滾子的直徑Dw需要對外圈直滾道進行修整研磨，若配制的外圈直滾道修整研磨量為、則δ的計算公式是δ =Ga+(Dw- Dw')-Ga，；④制作外圈使用的相對位置樣板(5)相對位置樣板(5)由直滾道板通過立板聯接圓弧滾道板而呈半封閉“口”字型，所述直滾道板的下端面或稱直線測量面(A)與所述圓弧滾道板的下端面相互平行，所述直線測量面到所述圓弧滾道板的下端面之間距設定為a’，該a’ =H,;所述直線測量面(A)與所述立板的內端面相互垂直，在所述圓弧滾道板的前端面設計有3/4圓弧測量面(B)，該3/4圓弧測量面(B)的曲率半徑(R)與外圈圓弧滾道的曲率半徑相等；⑤當外圈直滾道經過所述δ的研磨修整后，將相對位置樣板(5)的所述3/4圓弧測量面(B)緊貼在外圈半圓弧滾道的上弧道內并使所述立板的內端面緊靠在外圈內經端面， 這樣能使相對位置樣板的所述直線測量面與外圈直滾道保持平行，并且在所述直線測量面 (A)和外圈直滾道之間留有平行間隙，該平行間隙的值用Δ標記；然后在平行間隙內塞入不同厚度的塞尺直至塞滿為止，將不同厚度的塞尺值相加就等于所述Δ ；當所述Δ =所述δ時，表示外圈直滾道的研磨修整符合設計要求；當所述Δ興所述δ 時，表示外圈直滾道的研磨修整不符合設計要求，繼續對外圈直滾道進行微量研磨修整直至所述△=所述S為止，外圈直滾道的研磨修整才告完成，然后再組裝上待裝配滾子(3)， 至此完成球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整，所組裝的球柱聯合轉盤軸承能夠配套出
全文摘要
一種球柱聯合轉盤軸承軸向游隙的配制修整方法，球柱聯合轉盤軸承的基本結構包括外圈(1)、內圈(2)、滾子(3)和鋼球(4)，軸向游隙Ga的允許值由設計給定。先加工試配滾子(6)，試配滾子直徑Dw’小于滾子直徑Dw，將試配滾子替代滾子裝入外圈和內圈的直滾道，通過千分表和千斤頂測出其軸向游隙Ga’并根據δ=Ga+(Dw-Dw’)-Ga’計算出外圈直滾道的修整研磨量δ，用的相對位置樣板(5)測量出經研磨的外圈Δ值，當Δ=δ時，表示外圈直滾道的研磨修整符合設計要求；當Δ≠δ時，表示外圈直滾道的研磨修整不符合設計要求，繼續對外圈直滾道進行微量研磨修整直至Δ=δ為止。該方法簡單、實用，提高工作效率。
文檔編號B24B19/06GK102441791SQ20111028208
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者張俊江, 戴天任, 李媛媛, 蘇兆力, 趙再勝, 馬勇 申請人:洛陽軸承研究所有限公司