Способ оценки технического состояния шарикоподшипника

 

Использование: в измерительной технике для определения качества собранных шарикоподшипников . Сущность: в момент нагружения радиальной силой определяют нулевое положение подвижного кольца, затем нагружают подвижное кольцо осевой нагрузкой в направлении базовой поверхности и измеряют осевое смещение. Изменяют направление действия осевой силы и измеряют полное осевое смещение. Определяют осевое смещение от нулевого положения в направлении, противоположном базовой поверхности, по соответствующей формуле, Ло полученной величине определяют техническое состояние подшипника, Способ позволяет контролировать местные отклонения радиусов желобов колец шарикоподшипников .

союз советских .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 М 13/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСЙАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4816119/27 (22) 23.04.90 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (75) Н.К.Гладченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1320687, кл. 6 01 М 13/04, 1985. (54) СПОС06 ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОСТОЯНИЯ ШАРИКОПОДШИПНИКА (57) Использование: в измерительной технике для определения качества собранных ша° рикоподшипников. Сущность: в момент нагружения радиальной силой определяют нулевое положение подвижного кольца, заИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в промышленности для определения качества собранных шарикоподшипников.

В настоящее время в собранных подшипниках, с целью проверки их соответствия чертежам, контролируется радиальный зазор. Однако опыт эксплуатации показывает, что это необходимое, но недостаточное условие. чтобы оценить качество собранного шарикоподшип ника, и поэтому . для решения этой задачи необходимы новые технические решения.

В подшипниковой промышленности существует достаточное количество приборов для замера внешних размеров шарикоподшипников, но отсутствуют приборы для определения соответствия чертежам внутренних размеров в собранном подшипнике. Зависимость этих размеров выражается формулой: ,, p Я 2 (2гж - бш) „„Я „„1796955 А1

2 твм нагружают подвижное кольцо осевой нагрузкой в направлении базовой поверхности и измеряют осевое смещение; Изменяют направление действия осевой силы и измеряют полное осевое смещение. Определяют осевое смещение от нулевого положения в направлении, противоположном базовой поверхности, по соответствующей формуле, Па полученной величине определяют техническое состояние подшипника, Способ позволяет контролировать местные отклонения радиусов желобов колец шарикоподшипников. где P — угол контакта;

d> — диаметр шарика;

i® — радиус желоба;

Он De

p — 2 dI — радиальный зазор;

0> и D — диаметры по дну желоба соот- ., ветственно внутреннего и наружного коль- О ца. О

Такимобразом, p =f(d>, r®,O,, О,), . Следовательно, рассчитав соответствующим образом и увязав между собой внутренние размеры и их допуски, можно получить вполне определенный угол контак.та и его допуск для конкретного типа шарикоподшипника. Замеряя у таких д ° шарикоподшипников угол контакта, можно судить о соответствии чертежам внутренних размеров и точности сборки шарикоподшипников, т.е. о качестве собранных подшипников. Однако в этом случае возникает трудность, связанная с размерами желоба

r, Дело в. том, что на размеры:радиуса же- . лоба существует вполне определенное поле

1796955

$» - $п - Se

3 .допуска. Нахождение радиуса желоба в по",ле допуска контролируется предельными шарами. методом краски. Субъективность такого метода общеизвестна,. но другого пока нет. Предполагается, что радиус желоба, -находясь в пределах допуска, остается постоянным для любой точки желоба и поэтому локальные отклонения радиуса по дуге желоба не нормируются. Методом краски также отклонения определить невозможно, 10

Локальные отклонения выглядят как "выхваты" на желобе, которые являются следствием несовершенства технологии, В МСКБ для измерения профиля желоба . кольца был использован кругломер завода 15 . "Калибр" мод. 218, Разработанйая методика измерения предусматривала закрепление внутреннего кольца или разрезанного наружного кольца в эажимном приспособлении координатного столика. Затем 20 кругломер соответствующим образом настраивался и производился замер профиля желоба.

Указанный способ, несмотря на. слож.ность настройки, нашел применение в под- 25 шипниковой промышленности в исследовательских работах, Для массового контроля он слишком дорогостоящий и к неразрушающим способам его нельзя отне. сти, так как для замера профиля желобов 30 колец собранного подшипника необходимо: его разобрать и даже разрезать наружное кольцо.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому техническому решению. З5 является способ измерения угла контакта, шарикоподшипников (1).

В подшипнике измеряют радиальный зазор р и осевую игру S„а угол контакта определяют по формуле: . 40

2Ъ

Р =агсЮ 2

I I.

$2—

Учитывая, что P = f(de .гж, Он, Ов), тогда расчетному углу контакта должны соответствовать вполне определенные, увя занные между собой, внутренние размеры и, следовательно, по измеренному углу кон- 50 такта можно судить о качестве собранного шарикоподшипника.;

Однако существующий способ не позволяет зафиксировать локальные отклонения радиусов желобов.

Целью настоящего изобретения является повышение качества оценки путем измерений локальных отклонений радиусов желобов шарикоподшипника, Поставленная цель достигается тем, что шарикоподшипник устанавливают и закрепляют одно из колец, а другое незакрепленное кольцо вначале нагружают знакопеременной радиальной нагрузкой и фиксируют его нулевое осевое положение, От нулевого положения незакрепленное кольцо под воздействием осевой нагрузки перемещается, например, в сторону базовой поверхности и измеряется осевое смещение Se, После перемены направления действия осевой силы, незакрепленное кольцо перемещается в сторону противобаэовой (клейменной) поверхности и измеряется полное осевое смещение (осевая игра) $> и определяется осевое смещение от нулевого положения желоба в сторону противобазовой поверхности.

Если S» = Se, то местные отклонения радиусов желобов отсутствуют.

Если S» > Se или $» < Se, то это указывает на наличие местных отклонений радиусов желобов. Допустимая разница между $» и Se для каждого типа шарикоподшипников должна быть соответствующим образом нормирована.

Следовательно, необходимым условием для фиксации локальных отклонений радиусов желобов колец в собранном шарикоподшипнике является замер осевого смещения от нулевого положения (оси симметрии) желобов в сторону базовой и противобазовой . поверхности и определение разницы.между ними;

Таким образом, установлено, что заяв-.. ленный способ обладает новизной и обеспечивает получение положительного эффекта.

Для доказательства соответствия признаков способа критерию "Существенные отличия" был проведен поиск сходных признаков в других технических решениях, известных в науке и техника по основным и смежным рубрикам МКИ.

Известных решений не обнаружено..

Следовательно, способ соответствует критерию "Существенные отличия" и в целом соответствует критерию изобретения..

В качестве примера рассмотрим результаты исследования шарикоподшипников, среди которых были случаи отказов в эксплуатации. Для исследования были взяты в состоянии поставки 215 подшипников

180506 и 101 подшипник 180501. Для этих подшипников были организованы соответствующие замеры.

1796955

Составитель Н.Гладченко

Техред М.Моргентал, Корректор С,Патрушева

Редактор

Заказ 646 ., Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытйям при ГКНТ СССР

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

В результате замеров было установле- тем, что. с целью повышения качества оценно, что 13 подшипников 180506 и 13 под- ки путем измерений локальных отклоненйй . шипников 180501 имеют разницу между - . радиусов желобов шарикоподшипника; в смещением на базовую и противобазовую момент: прйложения знакопеременной расторону от 50 и более микрон. Четыре под- 5 диальной нагрузки к подвижному кольцу шипника 180501 и один подшипник 180506 фиксируют его нулевое осевое положение, из этих групп были разобраны и проверены затем упомянутое кольцо нагружают осевой на приборе "Тэлероид", На внутренних. силой в направлении базовой поверхности: кольцах этих подшипников были обнаруже- и измеряет его осевое смещение от зафикны локальные отклонения радиусов жело- 10 сированногонулевого положения, после.чебов. . . го изменяют направление. действия осевой

Проведенные исследования подтверди- ©илы, измеряют полное осевое смещение и ли эффективность предлагаемого способа. определяют осевое раещение от нулевого

Предлагаемый способ будет способство- . положения в направлении, противоположвать отбору для эксплуатации высокоточных 15 ном базовой поверхности, по формуле: шарикоподшипников, а это очень важно для авиации, космоса, станкостроения Hдругих $»" Зл- S6, отраслей промышленности, где необходимо применение высокоскоростных и высоко- где $6 — асевоесмещенивотнулееогополоточных шарикоподшипников.. 20 жения в направлении базовой поверхности;

Формула изобретения . $ .-полнoeoсевоeсмeщениe, Способ оцейки технического состояния и по величине. разницы между смещенишарикоподшипника, заключающийся в том, ями Зв и Я» судят о техническрм состоянии что к подшипнику прикладывают зйакопе- подшипника npiM сравненйя этой величиременную радиальную нагрузку и зйакопв- 25. ны. с допустимым значением для конкретременную осевую. при которой измеряют ных условий эксплуатации контролируемого осевоесмещение колец. о т л и ча юшийся шарикоподшипника.