一种精准控制轴承端面凹陷值的测量方法与流程

本发明涉及一种轴承端面内陷值的测量方法，属于测量长度、厚度或类似线性尺寸的计量技术领域。

背景技术：

轴承行业一般采用轴承专用测量仪测量轴承外圈与内圈端面凸凹量，由于轴承专用测量仪通用于标准化设计结构轴承，当轴承外圈与内圈端面落差较大或轴承结构较为复杂的非标准化轴承，轴承专用测量仪无法实现直接测量。当对轴承外圈与内圈端面落差较大或轴承结构较为复杂的非标准化轴承进行测量时，该轴承在一定的轴向测量载荷下，内圈端面相对于外圈端面凹陷值10mm左右，现有的检测手段无法准确的测量内圈端面凹陷值。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有轴承专用测量仪通用于标准化设计结构轴承，当对轴承外圈与内圈端面落差较大或轴承结构较为复杂的非标准化轴承进行测量时，因轴承专用测量仪无法实现直接测量而导致该类轴承测量过程繁琐且精准性差的问题，进而提供一种精准控制轴承端面凹陷值的测量方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种精准控制轴承端面凹陷值的测量方法，该测量方法包括以下步骤：

步骤一：校表归零：利用测量仪器中的基准样圈对仪表进行校正，首先将基准样圈安装在定心轴上，然后将带有基准样圈的定心轴放置在定心座上，对定心座施加设计要求的测量载荷，直至基准样圈与上顶垫圈相贴紧时，将仪表的指针调整在0的位置上，最后卸掉测量载荷，取下基准样圈和定心轴；

步骤二：设定被测轴承中内圈端面高度与外圈上端面高度之间的差值为凹陷值h，高度标准件的测量高度为g，将被测轴承固定安装在定心轴上，将高度标准件放入被测轴承的内孔中，确保高度标准件的底端与被测轴承的内圈端面相贴紧，此时高度标准件的顶端与被测轴承的外圈上端面之间的距离为δ，然后将带有被测轴承的定心轴放置在定心座上，对定心座施加设计要求的测量载荷，直至被测轴承中外圈的上端面贴紧在上顶垫圈时，观察仪表的指针变化，当仪表的指针指向“+”方向，表明高度标准件的顶端高于被测轴承的外圈上端面，二者之间的距离为δ值；当仪表的指针指向“－”方向，表明高度标准件的顶端低于被测轴承的外圈上端面，二者之间的距离为δ值；

步骤三：被测轴承的内圈端面相对于外圈上端面的凹陷值h＝g－δ，并将步骤二中测量δ的“+”或“－”符号代入公式中，从而计算得出凹陷值h。

本发明与现有技术相比的有益效果：

1、本发明的测量方法应用于双内圈双列角接触球轴承组配、弹支球轴承装配高的测量工作，本发明操作步骤简单且合理，测量精准且可靠。

2、本发明适用范围广泛，还适用于相似结构或技术要求相近轴承的凸出量或凹陷值的测量。本发明的测量误差能够控制在0.002mm以内。

附图说明

图1是被测轴承8的主视结构剖面图；

图2是测量仪器的主视结构示意图，图中箭头方向表示测量载荷的施力方向；

图3是利用测量仪器和高度标准件9对被测轴承8进行测量的主视结构剖面图，图中箭头方向表示测量载荷的施力方向。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本测量方法包括以下步骤：

步骤一：校表归零：利用测量仪器中的基准样圈对仪表2进行校正，首先将基准样圈4安装在定心轴5上，然后将带有基准样圈4的定心轴5放置在定心座6上，对定心座6施加设计要求的测量载荷，直至基准样圈4与上顶垫圈3相贴紧时，将仪表2的指针调整在0的位置上，最后卸掉测量载荷，取下基准样圈4和定心轴5；

步骤二：设定被测轴承8中内圈端面高度与外圈上端面高度之间的差值为凹陷值h，高度标准件9的测量高度为g，将被测轴承8固定安装在定心轴5上，将高度标准件9放入被测轴承8的内孔中，确保高度标准件9的底端与被测轴承8的内圈端面相贴紧，此时高度标准件9的顶端与被测轴承8的外圈上端面之间的距离为δ，然后将带有被测轴承8的定心轴5放置在定心座6上，对定心座6施加设计要求的测量载荷，直至被测轴承8中外圈的上端面贴紧在上顶垫圈3时，观察仪表2的指针变化，当仪表2的指针指向“+”方向，表明高度标准件9的顶端高于被测轴承8的外圈上端面，二者之间的距离为δ值；当仪表2的指针指向“－”方向，表明高度标准件9的顶端低于被测轴承8的外圈上端面，二者之间的距离为δ值；

步骤三：被测轴承8的内圈端面相对于外圈上端面的凹陷值h＝g－δ，并将步骤二中测量δ的“+”或“－”符号代入公式中，从而计算得出凹陷值h。

本实施方式中步骤一的校表过程是为了实现在施加有测量载荷的情况下对仪表2进行校验。有效增强本方法操作的准确性。

本实施方式中的步骤一中带有基准样圈4的定心轴5应平稳放置在定心座6上。

本实施方式中的基准样圈4与上顶垫圈3相贴紧指的是基准样圈4的上端面与上顶垫圈3紧密接触。

本实施方式涉及的测量仪器包括仪器台架1、仪表2、上顶垫圈3、基准样圈4、定心轴5和定心座6，仪器台架1为仪器台板，仪器台架1沿其板面厚度方向加工有第一通过孔7，上顶垫圈3设置在仪器台架1的正下方且二者可拆卸连接，上顶垫圈3的下端面通过基准样圈4与定心轴5相连接，仪表2的测量端依次穿过第一通过孔7和上顶垫圈3顶紧在基准样圈4的上端面，定心轴5的下方设置有定心座6，定心轴5和定心座6从上至下依次同轴设置，定心座6的下端面为测量载荷的实力端。

本实施方式中步骤一和步骤二的操作过程中均有施加载荷的要求，两次施加的测量载荷相同。

具体实施方式二：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本测量方法还包括步骤四，步骤四为根据步骤三计算得出h值与被测轴承8的设计标准进行对比，确定被测轴承8的凹陷值h是否加工精准。其他步骤与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式中高度标准件9为圆柱形或矩形块体，高度标准件9的下端设置在被测轴承8的内孔中，高度标准件9的下端加工形成定位轴，定位轴与被测轴承8的内孔间隙配合，二者配合间隙的取值范围为0.15至0.3mm，最佳的取值为0.2mm。如此设置能够确保高度标准件9与被测轴承8的内孔拆卸方便，高度标准件9的测量高度g的公称尺寸应与设计要求的凹陷值h的公称尺寸相同，高度标准件9与被测轴承8的内圈端面的粘合表面的粗糙度不大于0.25um，高度标准件9的上端面粗糙度不大于0.25um，高度标准件9的平行度及平面度误差不大于0.002mm，高度标准件9的其它尺寸根据被测轴承8的具体结构进行具体设定。

本实施方式中的高度标准件9包括测量块和定位轴，测量块和定位轴从上至下依次固定连接制为一体，测量块的外径或宽度大于定位轴的外径，当高度标准件9处于测量工作状态时，测量块的底部与被测轴承8的内圈端面相贴紧，高度标准件9的测量高度为g指的是测量块的实际高度，高度标准件9的总高度减去定位轴的轴向长度的差值。其他步骤与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式中本发明中基准样圈4的高度尺寸与被测轴承8的外圈高度尺寸相同，基准样圈4的外径尺寸与被测轴承8外径尺寸相同，基准样圈4的内孔尺寸与被测轴承8的内孔尺寸相同。

具体实施方式五：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式中基准样圈4下端的端面的凸凹量为零，基准样圈4的上端端面与下端端面的粗糙度不大于0.25um，基准样圈4的上端端面与下端端面的平行度及平面度误差不大于0.002mm，通过本发明多次实际操作验证可知，基准样圈4的上端端面与下端端面的平行度及平面度误差越小，“0”位对表的精度越高，测量的准确度也就越高。

根据本发明的优点说明以下实施例：

实施例一：被测轴承8的外圈高度尺寸为外圈外径尺寸为内圈内孔尺寸为根据设计要求，该被测轴承8在100n轴向测量载荷下，被测轴承8的内圈相对于外圈端面的凹陷值h应不超过10±0.1mm。

首先分别对高度标准件9的尺寸和基准样圈4的尺寸进行检验：

高度标准件9的定位轴的直径尺寸为φ19.8mm，高度标准件9的高度公称尺寸为10mm，高度标准件9的外径尺寸与被测轴承8的内圈的外径尺寸相同，高度标准件9与内圈粘合表面和上端面粗糙度不大于0.25um，高度标准件9平行度及平面度误差不大于0.002mm，并经计量检定合格；

基准样圈4的高度公称尺寸为22mm，外径尺寸为φ38mm，内径尺寸为加工越程槽尺寸根据加工方便进行设计，基准样圈4的上下两端面粗糙度不大于0.25um，平行度及平面度误差不大于0.002mm；

校表归零：利用测量仪器中的基准样圈对仪表2进行校正，首先将基准样圈4安装在定心轴5上，然后将带有基准样圈4的定心轴5放置在定心座6上，对定心座6施加100n的轴向测量载荷，直至基准样圈4与上顶垫圈3相贴紧时，将仪表2的指针调整在0的位置上，最后卸掉测量载荷，取下基准样圈4和定心轴5；

将被测轴承8固定安装在定心轴5上，被测轴承8的外圈高度尺寸为外圈外径尺寸为内圈内孔尺寸为将高度标准件9放入被测轴承8的内孔中，确保高度标准件9的底端与被测轴承8的内圈端面相贴紧，此时高度标准件9的顶端与被测轴承8的外圈上端面之间的距离为δ，然后将带有被测轴承8的定心轴5放置在定心座6上，对定心座6施加100n的轴向测量载荷，直至被测轴承8中外圈的上端面贴紧在上顶垫圈3时，观察仪表2的指针变化，仪表2的指针指向-0.012mm位置上，即δ＝-0.012mm；

测量高度标准件9的测量高度为g为9.996mm，被测轴承8的内圈端面相对于外圈端面的凹陷值h＝9.996--0.012＝10.008mm，根据被测轴承8的内圈相对于外圈端面的凹陷值h应不超过10±0.1mm的设计要求，该测量结果合格。