取样长度对直线度评定的影响

　　轴承套圈直线滚道或滚子的滚动表面纵向几何形状应呈凸形,以避免边缘应力集中。在特定条件下,本文讨论的直线度实际指凸度。凸度应包括凸度值的大小和几何形状(又称凸型)两方面内容。凸度值Pt是指将凸度曲线两端点A、B相连,曲线最高点C与AB之间的距离(图1)。通常情况下,凸形时取正值,反之,凹形时为负值。凸度值的大小与载荷有关。理想的凸型应当是一条变曲率曲线(或对数曲线),即曲线形状两端较陡,中间比较平缓(R》R1)。凸度的设计原则是:在轻载荷时,保证滚子有大于60%的滚子有效长度处于接触状态,而在重载荷时,滚子边缘不应有应力集中。

　　我们曾用三种直线度仪器(D724B、国产轮廓仪2205、英国泰勒公司的形状轮廓仪FTSSS4C)测量评定凸度,其中,FTSSS4C形状轮廓仪较为先进可靠。在用FTSSS4C仪器测量轴承零件凸度时,取样长度L、评定长度Ln及被测工件表面粗糙度Ra等测量参数,特别是取样长度对凸度的测量与评定有较大影响。

　　1 凸度测量参数评定分析原则

　　取凸度值大小不同的国内外样品4件。其中,浙江万向特种轴承公司生产的滚道已超精的双列圆锥滚子轴承外圈2件,型号为FC2552,编号为T1A、T2B;国外A、B公司同类外圈各1件,编号为ST2B、N1A。在同样条件下,用FTSSS4C作全面测试,再用国产2205轮廓仪及D724B直线度仪作对比测试。

　　测试分析应遵循以下三点原则:

　　(1)凸度Pt测值与评定长度Ln有关,选取评定长度应尽量接近计算有效长度或测头移动长度。

　　(2)测量凸度曲线应尽量保持平滑,减少粗糙度对凸度评定的影响。因凸度与粗糙度测量评定方向是一致的,都要求测头沿素线方向移动,且测头应始终垂直于被测表面。Ra值的大小,必然会反映并影响到凸度测值的大小,见图2。ABC是一条理想平滑曲线,其凸度为Pt,当被测表面有起伏不平的轮廓时,则凸度值增大为P’t(P’t>Pt)。

　　(3)三种直线度仪器(FTSSS4C、2205、D724B)测值应尽量接近。

　　2 取样长度的选择

　　2.1 主要测量参数的基本概念

　　取样长度L是用以判别表面结构轮廓上的一段基准线长度,由于它与仪器滤波器的截止波长有关,故又叫截止长度。

　　评定长度Ln是用于评定表面结构参数值的一段长度,或者说,表面结构参数在该长度上评定,也可叫数据长度。它可以包含一个或几个取样长度。

　　移动长度Lk是仪器触针沿被测表面移动的全部长度,一般要比评定长度长一些,低于计算有效长度,因为要保证将两端机械和电气过度区从测量中排除。

　　2.2 取样长度的选择