圆锥滚子测量时其外径与基面精度的相互影响

    1 前言

    测圆锥滚子外径尺寸、精度时, 其轴向定位选择在圆锥滚子的基面; 同样, 当测量长度尺寸和基面精度时, 用其外径作为测量定位面。也就是说,测量时两者互为基准。当基准为理想曲面时, 基准产生的误差为零。实际生产中, 无论圆锥滚子的外径表面还是基面的形状都不是理想曲线, 因而对测量结果必然产生影响—产生误差。深入探讨圆锥滚子外径表面不圆度和基面跳动间的相互影响, 对圆锥滚子工艺加工都具有一定的指导意义。

    2 圆锥滚子外径表面不圆度和基面跳动的测量

    生产中, 外径表面不圆度按波形分为偶次波和奇次波, 偶次波的测量一般用 D744 测量仪和测量仪表。奇次波的测量一般用立式表台、测量仪表以及 V 形铁。

    圆锥滚子端面跳动的测量一般采用 C742C测量仪以及支撑用 V 形铁。

    测量圆锥滚子外径表面不圆度和基面跳动时, 被测件必须旋转一周以上,见下图。

    3 基面跳动对外径表面不圆度的影响

    若基面支撑点跳动为 a, 测量滚子外径表面偶次波不圆度时, 旋转滚子一周, 滚子支撑面方向移动距离为 a, 由此产生的仪表值变动量为:2atgθ。若设外径表面不圆度实际值为 C , 则测量值应为 C ±2atgθ。

    在测量奇次波不圆度时, 若 V 形铁支撑槽角度为 φ/2, 测量值为: C ±2a[1+( 1/cosφ) ]tgθ。

    4 外径表面不圆度对基面跳动的影响

    外径表面不圆度对基面跳动的影响比较复杂, 由于 V 形铁角度不同, 对奇次波圆形偏差的放大倍数也不同。表列出了 V 形铁角度对不同波数的奇次波的放大系数, 表中仅列出放大整数倍的数值。

    对奇次波而言, 假设其圆形偏差为 C, 在 V 形铁上的放大系数为 K , 滚子基面的球面半径为 R ,测量点与滚子中心距离为 A 。那么由于外径表面圆形偏差 C 所产生的基面跳动误差为:

    若基面跳动实际值为 a, 由于上述误差的存在, 实测值为: a±1/2 {[R2- ( A-KC /2)2]1/2- [R2-( A+KC/2)2]1/2}。

    由于 V 形铁对于偶次波圆形偏差几乎测不出, 所以带有偶次波圆形偏差的滚子, 基面跳动的实测值与实际值之间仅存在测量误差, 可以认为由于滚子外径圆形偏差而导致的基面跳动测量误差为零。

    5 结论

    圆锥滚子外径表面圆形偏差和基面跳动测量时, 两者间相互关联、相互影响, 如用 60°V 形铁作为支撑测量外径表面为三次波的滚子基面跳动时, 外径表面圆度误差对滚子基面跳动测量值的精度影响较大, 会出现当测量值超过工艺范围, 但滚子实际基面跳动值却合格的现象。反之, 在有些情况下也会出现测量值符合工艺要求而实际值已超出要求的现象。