Способ определения качества подшипников Советский патент 1992 года по МПК G01M13/04 

Однако на измеряемую величину радиального и осевого биения дорожек качения колец подшипника накладывают ся погрешности изготовления базирующей поверхности колец, т.е. все виды отклонений формы которой, контактируя со щупом преобразователя, пере даются на измерительные устройства, снижая точность измерения. Целью изобретения является повышение точности измерения биений оси вращения колец Ъобранйых подшипииков с приложенной к нему осевой нагрузкой и определение качества подшип НИКОВ. Поставленная цель достигается тем что Согласно предлагаемому способу измерения биения оси вращения одного из колец с приложенной к нему осевой нагрузкой и сравнением резуль татов измерения с эталонными, получе ными экспериментальным путем, совме- щают оси вращения измерителя и измер емого кольца, а при измерении измеритель и кольцо вращают совместно. При использовании разложения эти биений в ряд Фурье с выделением,амплитуд информационных гармонических составляющих исключают первую гармоническую составляющую, так как она характеризует только погрешность от несоосности оси контролируемого коль ца подшипника и оси вращения шпинделя, а по значениям гармонических сос тавляющих с использованием зависимое ти биений оси вращения от параметров подшипника судят о качестве изготовления подшипников. Согласно изобретению ось вращения измеряемого -собранного подшипника совмещают с теоретической осью вращения, реализованной прецизионным вр щением шпинделя npJ46opa, у которого рё иальное биение не более 0,025 мк что допустимо мало для контролируемо .величины, а при измерении б,иения измеритель и ;4iiji % 4O вращают совместно. На фиг.1 йэображена схема устройства, реалйв лщего предлагаемый способ при измерении радиального биения оси вращение наружного кольцй собранного подшипника; на фиг.2 - вид А и разрез Б-Б на фиг.1;,на фиг.З схема измерения радиального биения оси вращения наружного кольца собранного шарикоподшипника; на-фиг.А схема измерения,осевого биения оси t вращения наружного кольца собранного шарикоподшипника; на фиг.5 - схема измерения биения оси вращения внутреннего кольца собранного подшипника с приложенной к нему осевой нагрузкой; на фиг.6 - схема измерения радиального биения оси вращения наружного кольца собранного подшипнику при имеющейся разностенности внутреннего кольца, которую устраняют при совмещении оси вращения измерителя, регистрирующего биение оси вращения, и измеряемого кольца подшипника, а при измерении биения оси вращения измеритель и кольцо вращают совместно; на фиг.7 схема измерения радиального биения оси вращения наружного кольца собранного подшипника при имеющейся разностенности внутреннего кольца, которая влияет на показания измерителя (а и - наибольшее и наименьшее расстояния в радиальном направлении от середины дорожки качения внутреннего кольца до внутренней цилиндрической поверхности); на фиг.8- профилограмма радиальной траектории биения оси вращения за три различных оборота кольца. Устройство для реализации способа состоит из корпуса 1, базируемого по наружному диаметру в магнитной призме 2, с расположенной в нем оправкой 3, на которую по отверс тйю внутреннего кольца базируют контролируемый подшипник Ц, по наружному диаметру и торцу наружного кольца которого базируется груз 5 для создания осевой нагрузки на подшипник Ц. Кроме того, устройство содержит поводок 6, входящий в паз груза 5 и закрепленный на кронштейне который с помощью .винтов присоединен к торцу измерителя 8, передающего вращение от шпинделя 5 прибора одновременно грузу 5 и щупу 10, который также соединён с измерителем 8, при этом оси щупа 10 и поводка 6 располагают в одной плОскосУи и с одной стороны груза 5. Согласно изобретению на установленную в корпус 1 оправку 3 по отверстию внутреннего кольца базируют контролируемый подшипник 4, посадоч- ный диаметр которой обработан.с допуском 0,01 мм, допускомпёрпёндикулЖзности 0,003 мм, допуском соосности 0,001 мм. Груз 5 чашеобразной формы с от-верстием, диаметр которого равен наружному диаметру наружного кольца контролируемого подшипника 4, обрабо тан с .допуском 0,010 мм, допуском перпендикулярности 0,002 мм, базируют по торцу и наружному диаметру кольца, чём исключают опрокидывающий мойент; Максимальный опрокидывающий момент наружного колъца контролируемого подшипника определяют по формуле X & макснар.ко«ы|) X Д . где Рр - вес груза, кГ ; ««1 - угол контакта наружного кольца контролируемого подшипника; Лзазом радиальный зазор в подшипнике.. . . Все величины малы, поэтому опроки дывающий момент наружного кольца i стр(вмится к нулю. Максимальный момент груза определяется по формуле -у- X 2R, гдё РГ - вес груза, кГ; Rj - радиус дорожки-каяения на ружного кольца в угле кон такта. Груз опрокидывается, -если опрокиды ёакхций момент больше момента груза, т.е. яри ЛМлих с 1 г С по ФоР мулам (1) и (2) видно, что . значительно меньше Mf, следовательно опрокидывающий момент наружного кол ца не влияет на результат и;змерения биения колец подшипников. - Собранный таким образом узел бази руют по наружному диаметру корпуса изготовленного по второму классу точ ности с допуском 0,01 мм в магнитной призме 2,-устанавливаемой на столе прибора. В паз груза 5 вводят до соприкосновения со стенками паза поводок б, а щуп 10 - до контакта с наружным /1иаметром контролируемого подшипника 4 в плоскости, проходящей через-, центр поворота наружного кольца подшипника. О 9 Ось повоДка 6 и щупа 10 расположены в одной плоскости и с одной стороны устройства. От ш пинделя 9 прибора вращение сообщается измерителю 9 со щупом 10 и с помощью поводка 6 грузу 5, который за счет трения внутреннего торца груза и торца кольца, а также ° Р ° вй внутреннего диаметра отверстия груза и наружного диаметра наружного кольца контролируемого под- шипника, вращает совместно со шпинделем 9 прибора наружное кольцо йзмеряемого. подшипника i, й сключаяэтим влияние погрешности формы базирующе поверхности на величину биения, так как шуп 10 наконечника, измерителя 8 не ощупывает все неровности - отклонения формы этой поверхности, как при вращении кольца относительно неподвижного щупа измерителя. Для измерения осевого биения оси вращения колец подшипников щуп 10 измерителя 8 должен взаимодействовать с торцом груза 5 или торцоМ контролируемого кольца (фиг.4)и За величину биения оси вращения кольца собранного подшипника Др принимают величину (рассеяние) максимальной размытости записи на диаграмме радиальной траектории биения оси вращения за три оборота кольца с учетом масштабного коэффициента q, зависящего от выбранного при записи вертикального увеличения (фиг.8), т.е. V , , . : . Qp Я. мкм. оси вращения является нормируемым параметром для подшипников, применяемых в гироскопах, в блоках видеоголовок видеомагнитофона и в шпинделях накопителей на жестких магнитных дисках. Если измеренная величина биения оси вращения превышает нормируемые на этот параметр величины, т.е. эталонные, полученные экспериментальным путем, то с помощью анализов, приведенных б примере выполнения способа, можно определить качество подшипника и установить причины повышенной величины биений оси вращения. Такой контроль позволяет производить анализ качества подшипников и предъявлять обоснованные требования к технологии их изготовления при нормируемых выходных параметрах.

При м ер. Производили измерения биений оси вращения наружных колец собранных промытых и смазанных радиально-упорных шариковых подшипников типа 1006096, У которых наружный диаметр наружного кольца 15 мм,внутре ний диаметр внутреннего кольца . 6 мм, ширина колец 5 мм Для этого подшипник устанавливали на оправку 3 жестко закрепленную а корпусе 1, который крепился в призму магнитного приспособления 2, Груз 5с двумя симметричными пазами для поводка устанавливали по наружному диаметру и торцу наружного кольца. По диаметру оправки п оиз8одили предварительное центрирование всей установки отйосйтельно вращения шпинделя. Затем закрепляли кронштейн 7с поводком 6 йа измерителе 8. Измеритель 8 с поводком 6, и на ни ком 10 подводил ся к грузу 5 и подшипнику 4, при этом поводок 6 вводили в паз груза S до касания его стеиками паза, а наконечник 10 - до касания с наружной поверхностью наружного кольца контролируемого подшипника. Затем производили окончате льное центрирование и запись Трех биений оси вращения наружного кольца за три различных оборота подшипника на одной профилограмме.

Измерение/биения оси вращения проводили на приборе Талиронд с фильтpoM jtorittal с диапазоном пропусканий 1-5(50 неровностей на оборот.

Биение оси вра|11ения кольца собраннбго подимпнйка определялось величиной максимальной размытости записи на диаграмме радиальной Траекторией

биения оси вращения за три различных оборота кольца собранного .подшипника, умноженной на масштабный коэффициент, зависящий от выбранного вертикального увеличения при записи.

Результаты, измерений биения оси вращения наружного кольца 20 шт. подшипников сведены в Таблицу.

Из таблицы видно, что 17 подшип НИКОВ оказались годными с допуском , по радиальному биению оси вращения 0,35 мкм и осевому биению 1,3 мкм и

3подшипника забракованы, так как ; превышают эталонные величины, приня- ; тые как допуск на изготовление подшипников.

Вследствие использования предлагаемого способа получают более точную картину влияния качества изготов- ; ления колец и шариков на биение. i Подшипники качественно улучшаются, повышается процент выхода годных Подшипников на 0,06.

Ф о р м у л а и 3 о 6 ре т е ни я ,

Способ определения качества под- ; шипников заключающийся в .том, что | нагружают ЛбдшиКник осевой нагрузкой, измеряют биение оси вращения i одного из колец и уравнивая резуль- таты измерения с эталонными, получен-: ными экспериментальным путем, опре- / дёляют качество подшипника, о т л и4а ю щ и и с я тем, что, с целью / . по;вышбний Точности измерения. Перед измерение биения совмещают оси вращения измерителя и измеряемого кольца, а npii измерении биения измеритель и кольцо вращают совместно.

BifiA

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в подшипниковой промышленности для определения качества подшипников путем измерения радиаль-ного биения.Целью является повышение точности измерения биений оси вращения колец подшипников с приложенной к не-: му осевой нагрузкой. Способ осуществ-• ляют путем измерения биения оси вращения (БОВ) одного из колец с приложенной к нему осевой нагрузкой и сравне-, ния результатов измерения с Эталонными, полученными экспериментальным, путем. Перед измерением БОВ совмещают оси вращения, измерителя, регистрирующего БОВ, и измеряемого коль.аа.лол-- шипНика, а'при измерении БОВ измеритель и кольцо вращают совместно. 8 ил., 1 табл.. -Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в подшипниковой промышленности для определения качества собранных подшипников. .Известен спЬсоб определения качества •подшипников, согласно которому измеряют относительное биение (вибрацию) колец подшипника при вращении и осевой нагрузке, производят разложение этих биений в ряд Фурье . и по амплитудам информационных гармонических составляющих определяют качество подшипника.Однако измеряемые таким способом величины характеризуют только радиальное и осевое биение (вибрацию) дорожки качения'внутреннего кольца относительно наружного, при этом на, результаты измерения накладываются погрешности изготовления дорожки ка-чения наружного кольца, в связи с чём точность этого способа невысока;Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля биений^ подшипников качения, реализованный в устройстве, содержащем соосно смонтированные в корпусе шпиндель с опорой для установки внутреннего кольца контролируемого подшипника, воздействующий на наружное кольцо контролируемого подшипника груз с индикаторами и муфту,при этом центры масс груза и поворота наружного кольца подшипника совмещены, груз выполнен чашеобразным, а муфта - в виде охватывающих груз Г-образных' кронштейнов, юарнирно связанных с корпусом, груз снабжен балансировоч-- ными винтами, расположенными по его торцу.^^Чь^оCD00 СО

Б-б

фиг. 2

«иг.- 3

Vx

///////7

K//7///7

Фиг. 7