四点接触球轴承沟道加工与测量方法探讨

王 冰，蔺慧聪

（1. 中航工业哈尔滨轴承有限公司研发中心，黑龙江 哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司 质量管理部 ，黑龙江 哈尔滨 150036)

1 前言

四点接触球轴承有一个桃形截面沟道的外圈和一对双半内圈，形成四点接触。四点接触球轴承承受较大的推力载荷及加速状态下产生的轴向推力，所以此轴承大多用于重型汽车、轧机轧辊，大型柴油机齿轮箱等处。其结构特点为可分离型结构，外圈为整体式，沟道为两中心结构，内套为分离式，且沟道为两桃形沟道结构组合而成，接触角一般为30°或35°，能够装入较多数量的钢球，使轴承具有较高的承载能力，近几年来市场需求量增加。磨削沟道的砂轮一般采用金刚石滚轮修整，金刚石滚轮需要定制，加工周期长，无法满足产品供货期要求。为了便于生产，满足产品要求，工艺上采用金刚笔对砂轮进行修整一次成型磨削工艺，并制定对桃形沟道的检测方法及游隙的测量方法。

2 滚道加工方法

四点接触球轴承桃形沟道在切入磨床上通过调整砂轮修整器与砂轮的相对位置，通过仪表控制沟道两中心偏移量e改变砂轮圆弧修整形状，形成一次切入磨削形成桃形沟道的加工方法。轴承外、内圈结构如图 1 所示。

图1 外圈、内圈结构

在磨削加工中，先将砂轮按一般沟曲率修整为半圆形状，一般沟曲率半圆与四点接触沟曲率R尺寸应相同（参照图 1），这是一般深沟球轴承沟道常规的加工方法，为下一步加工桃形砂轮奠定了基础。桃形砂轮是分两次加工而成的，所以两中心的位移量2e控制必须准确，为此采用在机床挡块上设计安装专用仪表架，通过仪表来控制沟道加工（如图 2 所示）。首先将仪表调至零位，按第 1 中心O1修整CD圆弧段砂轮，圆弧R一定，修整量一定，然后按两中心位移量2e，即按第 2 中心O2修整AB圆弧段砂轮，修整量与CD段相同，实现砂轮修整。使用千分尺确定桃形沟标准尺寸，然后利用调心机在千分尺寸上量到沟径固定值。测量时，将调心机放入测量外圈沟道内，左右推动寻找最大值，找到最大值后锁紧卡尺上的锁紧螺母。测量时一定要左右推动，用力要合适，用力过大或过小都会影响测量准确性。通过这种方法加工此类轴承桃形沟道尺寸准确，测量方法简单，解决了沟道加工与测量难题，误差小且精度高，成套游隙检测可以一次合格。

图2 砂轮修整示意图

3 游隙测量

由于四点接触球轴承的结构特点，成品轴承轴向游隙不能直接测量，只有借助于辅具间接测量，为此根据轴承的特点设计了游隙测量辅具（如图 3 所示）。装配时游隙测量紧固件3与轴承双半内圈内径配合，按顺序依次装入半内圈、外圈、钢球及另一半内圈，压紧垫片，拧紧螺母，上下移动外圈通过仪表检测的数值即为轴向游隙。

图3 游隙测量辅具

4 结束语

四点接触球轴承加工质量的关键在于沟道，桃形沟道R、压力点角度、沟道的两中心e值必须按产品精度保证加工质量。经实践验证，按此方法加工套圈完全满足技术要求，方法简单使用方便，且成本低，保证产品进度，用户满意。