一种冲压外圈轴承高度测量装置研究

　　引言

　　轴承是机械设备中的通用零部件，它经常与轴系配合使用，按运动元件摩擦性质的不同，可分为滚动轴承和滑动轴承。轴承质量的好坏在一定程度上会影响轴系的回转精度，国家制定了相应的标准对轴承外形尺寸进行明确规定。现分析一种无内圈、冲压外圈、带保持架的滚针轴承的冲压外圈宽度测量方法。无内圈、冲压外圈、带保持架的滚针轴承的结构不同于普通滚针轴承，在生产过程中，先装好外圈(其中一边已卷边)和保持架，然后装入滚针，在确保无漏针之后，对另外一边进行卷边，其剖视图如图1所示。

　　参考GB/T　12764-2009《无内圈、冲压外圈滚针轴承外形尺寸和公差》和GB/T　24608-2009《滚动轴承及其商品零件检验规则》，其冲压外圈宽度作为主要质量参数，必须对其进行测量，以保证此通用件和其他工件配合。

　　常规采用量规和游标卡尺等人工手段对轴承高度进行检测，不仅工作效率低，而且工人劳动强度大，容易因疲劳操作引起漏检、误检。手工检测轴承产品的质量已经不能适应现代化高速生产的需求，设计一种自动检测滚针轴承冲压外圈宽度的方法显得尤为重要[1]。

　　1　测量原理

　　国家标准规定了滚动轴承的内外圈单一宽度的测量方法[2]。将被测轴承套圈任一端面支撑于3个均布、等高的固定支点上，内孔表面用两个互成90°的适当的径向支点对套圈进行定心。将调零后的指示仪表(如位移传感器)置于套圈的另一端面上、一固定支点的正上方。旋转套圈一周，测量并记录套圈最大和最小单一宽度Csmax和Csmin。测量示意图见图2。

　　2　测量装置设计

　　结合一般测控系统的结构组成，测高装置的设计方案见图3。指示仪表采用3个DA系列高精度直流变压器位移传感器，相隔120°对称安装。为防止噪声干扰，经滤波环节[3]后的3组位移信号进入多路选择器，由多路选择器74LS153按次序传送给A/D转换芯片。采用AT89S52单片机作为控制芯片，控制传感器信号流经多路选择器的次序，并控制A/D转换的启动和读取A/D转换的结果，将A/D转换的结果进行分析处理之后送给LCD进行显示，同时由串口向外发送高度值。

　　实际测量时，3个位移传感器每隔120°对称安装于轴承冲压外圈轴向垂直线上。每测完一面3个测量点的高度值后将轴承翻转，测量另一端面3个高度位置，每个轴承得到6个高度测量数据。

　　2.1　DA0.5位移传感器

　　国标[4]对冲压外圈滚针轴承的高度(宽度)公差也做了规定。对于任意直径的轴承，其高度公差值为(-0.3，0)mm，其中上偏差为0mm，下偏差为-0.3mm。