臧 平，徐衍行

（1. 瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司 工程中心，遼寧 瓦房店 116300；2. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)

臧 平1，徐衍行2

（1. 瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司 工程中心，遼寧 瓦房店 116300；2. 哈爾濱哈軸精密軸承制造有限公司，黑龍江 哈爾濱 150036）

介紹了一種大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)，包括它的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及主要結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)。本檢測機(jī)作為圓柱滾子軸承出廠檢測儀器，操作簡便，測值準(zhǔn)確,有效降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了工作效率。

圓柱滾子軸承；振動(dòng)；檢測；工作原理；設(shè)計(jì)

1 前言

檢測圓柱滾子軸承振動(dòng)時(shí)，要求在軸承外圈上加載兩個(gè)角度垂直、大小相同的徑向力，內(nèi)圈以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)1～2min，數(shù)值平穩(wěn)后讀值。目前針對(duì)轉(zhuǎn)速1 000r/min、2 000r/min、內(nèi)徑φ120mm以上的大型圓柱滾子軸承，沒有適合的振動(dòng)檢測設(shè)備。為滿足生產(chǎn)需要，研制了大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)。

圖1 大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)

2 檢測機(jī)的結(jié)構(gòu)布局

大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)外觀如圖 1 所示，結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。

床身部分采用鑄鐵制造，放置在大接油盤里。床身上部前端安裝兩片尼龍墊板，保護(hù)被測軸承上下活時(shí)不被磕傷。床身上表面通過直線導(dǎo)軌安裝防護(hù)罩，測量時(shí)防護(hù)罩罩住被測軸承，防止軸承潤滑油到處飛濺。床體左側(cè)下方放置接油盒，將測量中落入抬升機(jī)構(gòu)中的防銹油引出。抬升機(jī)構(gòu)用螺釘固定安裝在床身前腔。氣動(dòng)系統(tǒng)部分的氣動(dòng)控制閥安裝在床身中腔，氣動(dòng)三聯(lián)件固定在床身右后側(cè)，精密減壓閥安裝在主軸部分箱體的兩側(cè)，便于調(diào)整徑向加載壓力。驅(qū)動(dòng)部分用螺釘固定安裝在床身后腔。傳動(dòng)部分安裝在驅(qū)動(dòng)部分正上方的床體表面上，電機(jī)通過皮帶輪帶動(dòng)傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸部分安裝在傳動(dòng)部分前面的床面上，傳動(dòng)軸通過梅花聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。徑向加載部分、測量部分用螺釘安裝在主軸部分的上滑座上。電氣部分放置在與床體右側(cè)相連的控制箱里。

3 工作原理

驅(qū)動(dòng)部分的電機(jī)通過皮帶輪驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)部分的傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)軸進(jìn)行稀油潤滑。卸掉皮帶輪的傳動(dòng)后，通過連接彈性聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

空氣經(jīng)過氣動(dòng)三聯(lián)件的二級(jí)過濾系統(tǒng)，保證了機(jī)床使用的壓縮空氣質(zhì)量，而后經(jīng)過電磁閥、節(jié)流閥、精密減壓閥進(jìn)入徑向加載氣缸。徑向加載氣缸內(nèi)徑D=80mm,根據(jù)換算，待測軸承的徑向加載力與系統(tǒng)壓力的關(guān)系為：徑向加載力（N）=系統(tǒng)壓力（MPa）× 5 000。

4 機(jī)床主要部件設(shè)計(jì)

4.1 主軸部分

主軸部分是該振動(dòng)檢測機(jī)的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容，結(jié)構(gòu)如圖 3 所示。

圖2 大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)結(jié)構(gòu)

圖3 主軸部分結(jié)構(gòu)

主軸部分的上滑座為燕尾導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)，上部通過螺釘連接雙側(cè)徑向加載部分和測量儀，可保證加載頭和測量頭在同一平面內(nèi)。測量工件時(shí)，只需一次調(diào)整，確保徑向加載頭和振動(dòng)測量頭在軸承幅高的中心位置。主軸前端蓋軸向打孔，放置一個(gè)壓有彈簧的擋銷至主軸鍵槽內(nèi)，擋銷上方壓有一凸輪軸，凸輪軸前端連接旋鈕。更換工裝時(shí)旋動(dòng)旋鈕能可靠地鎖死主軸，防止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

主軸與軸套之間采用1：5標(biāo)準(zhǔn)圓錐配合，待測軸承安裝在軸套上，壓入壓蓋旋緊螺母將被測軸承固定在主軸上，主軸前端螺紋為左旋，保證主軸在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工裝部分可靠連接，不會(huì)松動(dòng)。此種心軸安裝方式比傳統(tǒng)彈簧套安裝方式測量出的軸承振動(dòng)值更精確。同時(shí)更換被測軸承方便。

4.2 抬升機(jī)構(gòu)

抬升機(jī)構(gòu)如圖 4 所示。

圖4 抬升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

更換被測軸承采用半自動(dòng)上、下料方式。

由于被測軸承外徑尺寸不同，因此滾入床體中心上、下料位置時(shí)高度不同，抬升機(jī)構(gòu)可對(duì)V形托塊進(jìn)行高度調(diào)整，保證上、下料時(shí)V形托塊與被測軸承外圈接觸。

V形托塊固定安裝在氣缸上，調(diào)整氣缸磁性開關(guān)位置，氣缸頂出時(shí)被測軸承與工裝部分軸承心軸同心。

抬升機(jī)構(gòu)部分安裝直線導(dǎo)軌組件，水平推動(dòng)V形托塊，可實(shí)現(xiàn)將被測軸承送入、取出軸承心軸。

4.3 電機(jī)調(diào)速及回收油脂

選用變頻電機(jī)，通過調(diào)整變頻器，轉(zhuǎn)速范圍可達(dá)到1 000～2 000r/min，滿足大型圓柱滾子軸承分別在1 000r/min、2 000r/min轉(zhuǎn)速條件下的振動(dòng)測量。驅(qū)動(dòng)部分采用兩級(jí)減振結(jié)構(gòu)，大大降低了電機(jī)自身振動(dòng)對(duì)測量產(chǎn)生的影響。

床體部分安裝可移動(dòng)防護(hù)罩，有效防止軸承檢測中油脂四處飛濺，并在抬升機(jī)構(gòu)部分及床體部分都安裝了接油箱、接油盤，保證了試驗(yàn)場所不被油脂污染。

5 結(jié)束語

大型圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測機(jī)在成品分廠已使用三年，測量簡便，測得的振動(dòng)數(shù)值準(zhǔn)確、穩(wěn)定，保證了軸承產(chǎn)品出廠檢測的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第五版.第1卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第五版.第2卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[3] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第五版.第3卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

（編輯：鐘 媛）

Large cylindrical roller bearing vibration testing machine

Zang Ping1, Xu Yanhang2
( 1. Engineering Center, Wafangdian Bearing Group Co., Ltd., Wafangdian116300, China; 2. Harbin Hazhou Precision Bearing Manufacturing Co., Ltd., Harbin 150036, China )

This paper introduces a kind of large cylindrical roller bearing vibration testing machine, including its structure, working principle and the design of main structure parts. As a cylindrical roller bearing factory testing instrument, this testing machine operates simply, measures accurately,effectively reduces the labor intensity of operators,and improves the working eff i ciency.

cylindrical roller bearing; vibration; detection; working principle; design

TH133.33+2

B

1672-4852（2017）01-0049-03

2016-12-21.

臧 平（1982-），女，工程師.