深沟球轴承在主机中安装完成后,存在一项名为“循环旋转精度”的测量指标。该指标的变化会近似重复,而其重复所需的转数可用来表征循环旋转精度的“准周期”。若准周期内的幅值变化较大,即意味着循环旋转精度较差。当对深沟球轴承主轴施加适当预紧力后,可将转速逐步提升至接近工作转速,以此实现轴承的“跑合”功能,进而提高主轴的循环旋转精度。
目前存在一种可提升深沟球轴承精度的精密仪器设计方案:当主轴采用6202/P2型轴承但精度仍无法满足要求时,可将轴颈加粗并在其上加工出滚道,用以替代轴承内圈;同时对钢球进行精确测量,将每一组钢球按“大小各3粒、间隔近120°”的方式分布。这种设计因减少了一个加工表面,从而减少了一个配合面,轴 - 轴承系统的刚度也随之提高;且3粒大钢球与3粒小钢球的紧密等距分布,可提升轴的旋转精度,最终满足仪器的精度要求。

下文将详细介绍深沟球轴承安装精度的综合校验方法。首先需将角接触球轴承装配至深沟球轴承主轴中,安装精度的校验需经过以下四个步骤:
第一步,测量轴与轴承座孔的尺寸,确定轴承的配合精度。其中,轴承内圈与轴采用过盈配合,外圈与轴承座孔采用间隙配合。
第二步,在轴上安装固定端前轴承:用清洁的煤油彻底清洗轴承,随后用油枪向轴承内注入定量润滑脂;将轴承加热升温20~30℃,使用油压机将轴承压装至轴端;将紧定套压装在轴上,并以适当压力压紧轴承端面,实现轴承的轴向定位;将弹簧秤的皮带缠绕在轴承外圈上,通过测量启动力矩,检查规定的预紧力是否发生显著变化。
第三步,将深沟球轴承 - 轴组合体装入座孔:将座孔加热升温20~30℃,以持续且平缓的压力将轴承 - 轴组合体装入座孔;调整前盖,以轴承座外端面为基准,将千分表的表头抵触在轴颈表面上,旋转轴以测量其跳动量;将千分表固定在轴上,使表头抵触后座孔内表面,旋转轴以测量轴承座前后座孔的同轴度。
第四步,将自由端轴承选择性地安装在可能抵消偏差的位置(即轴承座后支承处),尽可能抵消各部件间的圆度偏差与同轴度偏差。
测量深沟球轴承安装时的实际配合精度,需借助专业的测量方法与工具,对轴承内孔及外圆的配合表面尺寸进行精密测量,完整测出与内径、外径相关的所有测量项目,并对测得数据进行全面分析。以此为依据,精确配作轴与座孔上轴承安装部位的尺寸。
在测量所配作的轴与座孔的对应尺寸及几何形状时,需保证测量环境温度与测量轴承时的温度一致。为确保良好的实际配合效果,轴与座孔中与轴承配合的表面,其粗糙度应尽可能小。测量过程中,需在轴承的外圆、内孔上,以及轴与座孔的对应表面上(靠近装配倒角的两侧),分别标注两组可指示“最大偏差方向”的标记。这样在实际装配时,可使配合双方的最大偏差对准同一方向,装配后双方偏差得以部分抵消。综合考虑偏差补偿后,不仅能提高两端支承各自的旋转精度,还可部分消除两支承间座孔与两端轴颈的同轴度误差。




