滚子轴承内圈压力点直径尺寸的方法.pdf

第3 l 卷第2 期 2010 年6 月 I 一 哈尔滨轴承 J O U R N A LO FH A R B I NB E A R I N G V 0 1 3 lN o 2 J u n 20l0 利用三坐标测量机测量调心滚子轴承内圈 压力点直径尺寸的方法 金文胜 孟旭 刘哲夫 哈尔滨轴承集团公司轴承实验中心 黑龙江哈尔滨1 5 0 0 3 6 摘要 简述了利用三坐标测量机测量调心滚予轴承内圈压力点直径尺寸的方法 通过具体的测量实例分析 验证 了此方法的正确性 提高了效率 降低了成本 关键词 三坐标测量机 压力点直径尺寸 测量方法 中图分类号 T G 8 0 6文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 4 8 5 2 2 0 1 0 0 2 0 0 4 2 0 2 M e t h o do fr l r l e a s i l t i n gs p h e r i c a lr o l l e rb e a r i n gi n n e rr i n g p r e s s u r ep o i n td i a m e t e rw i t hC M M J i nW e n s h e n g M e n gX u L i uZ h e f u B e a r i n gE x p e r i m e n tC e n t e r H a r b i nB e a r i n gG r o u pC o r p o r a t i o n H a r b i n15 0 0 3 6c h i n a A b g n n a T h et e x td e s c r i b e sam e t h o do fm e a s u r i n gs p h e r i c a lr o l l e rb e a r i n gi n n e rr i n gp r e s s r t ep o i n td i a m e t e rt h r o u g h t h eu s eo fC M M b ya n a l y z i n gt h es p e c i f i cm e a s u r i n ge x m p l e s t h ec o r r e c t n e s so ft h i sm e t h o dW a Sv a l i d a t e d t h e e f f i c i e n c yw a si m p r o v e dr e d u c e dc o s t s K o y w o r d s C M M d i a m e t e ro f p r e s s u r ep o i n t s m e t h o do f m e a s u r e m e n t 1前言 随着科学技术的发展 轴承在各个领域的应 用越来越广泛 尤其在航空 航天 铁路 纺织 煤 矿 印刷等领域更为突出 我公司不断开发新产 品 以满足飞速发展的轴承市场 成品八分厂生产 的调心滚子轴承应用于矿山领域 其价值非常高 由于客户需求 产品不断向大尺寸发展 以前我公 司无法测量大尺寸调心滚子轴承内套压力点直径 尺寸d 压标准件 图1 铁路轴承分厂调心滚子轴 承工段利用外套和滚子与内套装配后 在已知外 套和滚子尺寸的情况下合出内套尺寸 这样合H 的内套标准件尺寸误差很大 造成生产周期延长 生产效率极低 现研究了一种利用 三坐标测量机 测量大尺寸调心滚子轴承内套压力点直径尺寸的 方法 解决了生产难题 提高生产效率 2测量原理 收稿日期 2 0 1 0 0 2 2 8 作者简介 金文胜 1 9 6 卜 男 工程师 仝 杉弘司 E 二夕 刃 钐 I 一 除 t 图1 凋心滚子轴承内套 测量原理见图2 根据图纸上给定的调心滚 子轴承内套的压力角口及压力点高度H 压 建立 几何关系 计算出探针球心到基准端面 的高度h 球舢然后利用i 坐标测量机以基准端面和内径建 立工件坐标系 利用Q u n i d o s 软件编程实现使探 针球心的z 轴坐标为一h 球心 Y 轴坐标为零 在x 轴的正 负方向上各测量一点 利用求两点间距离 的命令 求得两点间的距离K 再利用几何关系 计算出调心滚子轴承内套压力点直径尺寸d 胁 万方数据 第2 期金文胜 等 利用三坐标测量机测量调 0 滚子轴承内圈压力点直径尺寸的方法 4 3 图2 测量原理 3几何关系的建立 由于调心轴承内滚道是圆弧状曲线 当探针 与之接触测量时 如图3 首先与滚道接触的点 是探针球的A 点 即调心轴承内滚道的压力点 而三坐标测量机计算的接触测量值是探针球的最 大直径方向的点C 这一点首先要明确 那么如何 使探针的接触测点A 位于图纸给定的压力点高 度H 压 这是关键 通过计算探针的球心位置即 可 图3 几何关系 h 球心 H 压 二A B H 压一O A s i n 3 H 压一R 球s i nJ B 其中 R 球 探针球的半径 H 压一图纸给定的压力点高度 l B 图纸给定的压力角 计算出探针球心的位置后 利用三坐标测量 机的Q u n i d o s 软件编程测量工件的基准端面 和 内径建立工件坐标系 如图2 使探针球心的z 轴坐标为一h 球心 y 轴坐标为零 在x 轴的正 负 方向上各测量一点 利用求两点间距离的命令 求 得两点间的距离K 然后根据几何关系推导出 d 压 K 2 C B K 2 0 C o n K 2 R 球一R 球c o s 3 K 2 R 球一2 R 球c o sJ B K D 球一D 球c o sp K D a t 1 一C O SJ B 其中 D 豫一探针球的直径 口一图纸给定的压力角 量 一探针球在z 轴坐标为一h 球心位置触测滚 道两点时的距离 4 实例验证 传统测量调心滚子轴承内套压力点直径尺寸 的方法是在卧式测长仪上用滚棒和量块组合进行 间接测量 得出压力点直径尺寸 但受卧式测长仪 测量范围及其承重能力的影响 一般只能测到压 力点直径尺寸2 0 0 m m 以下 现用传统方法测量 调心滚子轴承2 4 0 3 0 C A 0 2 内套压力点直径实际 尺寸d 实际托 1 6 9 5 2 4 m m 调心滚子轴承2 4 0 3 0 C A 0 2 内套图纸给定的 公称尺寸有 公称压力点直径尺寸d 公称压 1 6 9 5 2 7 m m 公称压力点高度日公称压 2 0 2 5 5 m m 压力角口 1 1 3 0 利用三坐标 测量机的方法测量此标准件 过程如下 首先 把被测工件2 4 0 3 0 C A 0 2 放到平板上 研磨去毛刺并合温 选择球直径D 球为3 m m 的探 针 那么R 豫 3 2 1 5 r a m 则根据几何关系 如图 3 计算出球心的位置为 h 球心2H 传一R 球s i n 口 2 0 2 5 5 1 5 s i n 11 3 0 1 1 9 9 5 5 9 4 8 l m m 然后 利用三坐标的Q u n i d o s 软件编程测量 工件的基准端面 和内径圆建立工件坐标 如图 2 使探针球心的z 轴坐标为一1 9 9 5 6 m m Y 轴 坐标为零 在x 轴的正 负方向上各测量一点 利 用求两点间距离的命令 求得两点间的距离 K 16 6 5 8 5 m m 最后 根据几何关系推导出调心滚子轴承 2 4 0 3 0 C A 0 2 内套压力点直径实际尺寸 d 实际压 K D a t 1 C O S 卢 1 6 6 5 8 5 3 1 一C O 1 1 03 0 1 6 9 5 2 4 7 7 4 l m m Ad d 实际压一d 公称压 1 6 9 5 2 4 7 7 4 1 1 6 9 5 2 7 一0 0 0 2 2 2 5 9 m m 那么 调心滚子轴承2 4 0 3 0 C A 0 2 内套压力 点直径实际尺寸为 d 实际压 1 6 9 5 2 5 m m 对比两种测量方法的测量结果 相差1 m 下转第5 9 页 万方数据 第2 期吴春东 等 臂式斗轮堆取料机中斗轮机构剖分式轴承的应用 5 9 1 轴承顶盖2 轴承箱3 外豳4 内圈5 加紧环 6 保持架和滚子7 密封件8 轴承底座 图2剖分式轴承示意图 除 吊放至平台 将轴承座的固定螺栓拆掉 打开 轴承座 用支架固定斗轮轴 将轴承用专用工具取 下 在拆卸过程中一定要避免对轮体 驱动装置 斗轮轴造成损伤 这样拆卸一般需要三名维修人 员 吊车一台 耗用一周时间 采用剖分式轴承拆卸工艺 首先斗轮机停放 至指定的检修位置 将整机锚定 先将轴承座的固 定螺栓拆掉 打开剖分式轴承顶盖 用支架固定斗 轮轴 然后将剖分式轴承取下 这样拆卸仅需要一 名维修人员 半天时间就能够完成 4斗轮轴加工工艺对比 斗轮轴使用普通轴承加工时 轴需要做成阶 梯轴 见图3 而斗轮轴使用剖分式轴承加工f f 寸 轴形式见图4 通过计算 斗轮轴最小直径可为2 6 0 m m 那 么选用普通轴承必须是一个内径为2 6 0 m m 另一 个则为2 8 0 m m 这样使用主要是便于安装 拆卸 而选用剖分式轴承则两个轴承内径都可以为 2 6 0 m m 这样做不仅减小了斗轮轴毛坯的重量 而 且节省加工工时 缩短了供货周期 图3采用普通轴承的斗轮轴加工简图 图4 采用剖分式轴承的斗轮轴加工简图 5结论 经优化设计的斗轮机构采用剖分式轴承 安 装简单 维护方便 拆卸快捷 提高了市场竞争力 编辑 钟媛 上接第4 3 页 证明用三坐标方法测量大尺寸调心滚子轴承内套 压力点直径尺寸标准件的方法是可行的 能够满 足生产需求 目前通过此种测量方法测量的新产 品标准件有2 3 0 3 6 C A 0 2 2 2 3 3 8 C A 0 2 2 3 2 3 6 C A 0 2 2 4 1 4 0 C A W 3 3 0 2 2 3 0 5 2 C A 0 2 等十多种 保证 了生产的顺利进行 i i 碍 1 6 斗m 两种测量方法的不确定 度对比见表1 显然 用三坐标测量的方法更准 确 表1 两种方法测量不确定度对比 型量查鎏歪堕塞垄 主翥霎篱翼盖 案耋霎摩 后而u 1 3 l a m V 向l a 卧式测长仪法测量不确定度 u u l 2 一 5 测量方法的不确定度分析 6结论 利用三坐标测量机测量调心滚子轴承内套压 力点直径尺寸的方法由于测量过程中只使用了三 坐标测量机一种仪器 没有其它的附件 因此引入 的不确定度由仪器本身的说明书给定 即 u 1 3 灿m 而传统的测量方法的不确定有 量棒 的不确定度u O 5 m 量块的不确定度 u 2 O 3 5 斗m 以及卧式测长仪仪器本身的不确定 度u 1 5I tm 则其合成不确定度u 合 此种测量方法经过多个型号的产品实验对 比 证明是可行的 从而解决了用传统测量方法无 法测量大尺寸调心滚子轴承内套压力点直径尺寸 标准件的难题 提高了生产效率 降低了生产成 本 利用三坐标测量机测量调心滚子轴承内套压 力点直径