轴承套圈外表面倾斜度测量方法讨论

　　轴承的外圈和内圈,在加工过程中都必须控制外表面素线对基准端面倾斜度的变动量SD(或Sd2)。GB/T307#2-1995规定了SD的测量方法,用D723类仪器测量可满足要求。但因该类仪器的结构较复杂,内置弹簧片通过滑块制约测量支点位移,使得测量力很大,操作及调整都不方便。因而有些厂家用D913A仪器测量SD。D723类仪器与D913A仪器测量SD的方法原理不同,因而测量结果也有些差异。下面做一简单的分析比较。

　　1 D723仪器测量SD的方法特点

　　D723仪器的构造原理如图1所示。测量支点3、4分别安装在两个滑块上,通过调整可使滑块的一端与仪表接触。滑块的侧面与两组弹簧片联接。测量支点3置于固定支点1的正上方,即二者置于套圈外表面同一素线上,且相距一定的轴向距离h,测量套圈外表面倾斜度变动量SD;测量支点4置于固定支点1的对面,且与固定支点1、2在同一等高平面内,测量套圈外表面单一直径偏差ΔDS、单一径向平面内直径变动量VDp等。

　　图2为D723仪器测量SD原理简图。其俯视图为套圈外表面与定位支点1接触的径向平面及与测量支点3接触的径向平面的轴向投影(以下意义相同)。若套圈外表面实际存在的倾斜度变动量的大小为SD,当素线M与定位支点1接触时,测量支点3在m点的位置;旋转套圈使素线N与定位支点1接触时,测量支点3将由m点移至n点。套圈旋转一周时,仪表获得的量值变化量Δ的大小应为m、n两点间的距离,即:

　　由此可见,用D723类仪器测量套圈外表面倾斜度变动量时,因测量支点3与定位支点1置于套圈外表面的同一条素线上,套圈在仪器上旋转一周时,仪表获得的量值变化量D的大小仅与套圈外表面实际存在的倾斜度变动量SD的大小有关,而与套圈外表面单一径向平面内直径变动量VDp的大小无关。

　　2 D913A仪器测量SD的方法特点

　　D913A仪器的构造原理如图3所示。仪表测头3直接与被测要素接触,没有中间的机械传递机构,其测量力仅为仪表很小的测量力,操作调整轻便快捷。但仪表测头3和定位支点1分别置于套圈外表面相对应的两条素线上。测量套圈外表面倾斜度变动量时,要调整仪器支架使仪表测头距离两定位支点1、2有一定的轴向距离h。当套圈在D913仪器上旋转一周时,仪表获得的量值变动量应为定位支点1与仪表测头3之间的径向距离的变动量。这个变动量既包含了套圈外表面实际存在的倾斜度变动量SD,又包括了外表面实际存在的直径变动量VDp。其大小讨论如下。

　　图4为D913A仪器测量SD原理简图。为了便于分析问题,这里假设:(1)套圈外表面各径向平面的形状误差完全一致,即VDp1=VDp3=VDp;并且假定形状为椭圆,长轴为2a=D+VDp/2,短轴为2b=D-VDp/2(D为套圈外径)。(2)套圈外表面有形状误差时,定位支点2对测量结果无影响。(3)套圈外表面实际存在的倾斜度变动量为SD,倾斜方向如图4a主视图M、N素线所示方向。(4)椭圆长轴与M、N素线所在轴向剖面成A角,参见图4a俯视图。