大型圆柱滚子轴承振动检测机

臧 平，徐衍行

（1. 瓦房店轴承集团有限责任公司 工程中心，辽宁 瓦房店 116300；2. 哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036）

大型圆柱滚子轴承振动检测机

臧 平1，徐衍行2

（1. 瓦房店轴承集团有限责任公司 工程中心，辽宁 瓦房店 116300；2. 哈尔滨哈轴精密轴承制造有限公司，黑龙江 哈尔滨 150036）

介绍了一种大型圆柱滚子轴承振动检测机，包括它的结构组成、工作原理及主要结构部件的设计。本检测机作为圆柱滚子轴承出厂检测仪器，操作简便，测值准确,有效降低了操作者的劳动强度,提高了工作效率。

圆柱滚子轴承；振动；检测；工作原理；设计

1 前言

检测圆柱滚子轴承振动时，要求在轴承外圈上加载两个角度垂直、大小相同的径向力，内圈以一定的转速转动1～2min，数值平稳后读值。目前针对转速1 000r/min、2 000r/min、内径φ120mm以上的大型圆柱滚子轴承，没有适合的振动检测设备。为满足生产需要，研制了大型圆柱滚子轴承振动检测机。

图1 大型圆柱滚子轴承振动检测机

2 检测机的结构布局

大型圆柱滚子轴承振动检测机外观如图 1 所示，结构如图 2 所示。

床身部分采用铸铁制造，放置在大接油盘里。床身上部前端安装两片尼龙垫板，保护被测轴承上下活时不被磕伤。床身上表面通过直线导轨安装防护罩，测量时防护罩罩住被测轴承，防止轴承润滑油到处飞溅。床体左侧下方放置接油盒，将测量中落入抬升机构中的防锈油引出。抬升机构用螺钉固定安装在床身前腔。气动系统部分的气动控制阀安装在床身中腔，气动三联件固定在床身右后侧，精密减压阀安装在主轴部分箱体的两侧，便于调整径向加载压力。驱动部分用螺钉固定安装在床身后腔。传动部分安装在驱动部分正上方的床体表面上，电机通过皮带轮带动传动轴转动。主轴部分安装在传动部分前面的床面上，传动轴通过梅花联轴器带动主轴转动。径向加载部分、测量部分用螺钉安装在主轴部分的上滑座上。电气部分放置在与床体右侧相连的控制箱里。

3 工作原理

驱动部分的电机通过皮带轮驱动传动部分的传动轴转动，对传动轴进行稀油润滑。卸掉皮带轮的传动后，通过连接弹性联轴器带动主轴转动。

空气经过气动三联件的二级过滤系统，保证了机床使用的压缩空气质量，而后经过电磁阀、节流阀、精密减压阀进入径向加载气缸。径向加载气缸内径D=80mm,根据换算，待测轴承的径向加载力与系统压力的关系为：径向加载力（N）=系统压力（MPa）× 5 000。

4 机床主要部件设计

4.1 主轴部分

主轴部分是该振动检测机的主要设计内容，结构如图 3 所示。

图2 大型圆柱滚子轴承振动检测机结构

图3 主轴部分结构

主轴部分的上滑座为燕尾导轨结构，上部通过螺钉连接双侧径向加载部分和测量仪，可保证加载头和测量头在同一平面内。测量工件时，只需一次调整，确保径向加载头和振动测量头在轴承幅高的中心位置。主轴前端盖轴向打孔，放置一个压有弹簧的挡销至主轴键槽内，挡销上方压有一凸轮轴，凸轮轴前端连接旋钮。更换工装时旋动旋钮能可靠地锁死主轴，防止主轴转动。

主轴与轴套之间采用1：5标准圆锥配合，待测轴承安装在轴套上，压入压盖旋紧螺母将被测轴承固定在主轴上，主轴前端螺纹为左旋，保证主轴在转动时，工装部分可靠连接，不会松动。此种心轴安装方式比传统弹簧套安装方式测量出的轴承振动值更精确。同时更换被测轴承方便。

4.2 抬升机构

抬升机构如图 4 所示。

图4 抬升机构结构

更换被测轴承采用半自动上、下料方式。

由于被测轴承外径尺寸不同，因此滚入床体中心上、下料位置时高度不同，抬升机构可对V形托块进行高度调整，保证上、下料时V形托块与被测轴承外圈接触。

V形托块固定安装在气缸上，调整气缸磁性开关位置，气缸顶出时被测轴承与工装部分轴承心轴同心。

抬升机构部分安装直线导轨组件，水平推动V形托块，可实现将被测轴承送入、取出轴承心轴。

4.3 电机调速及回收油脂

选用变频电机，通过调整变频器，转速范围可达到1 000～2 000r/min，满足大型圆柱滚子轴承分别在1 000r/min、2 000r/min转速条件下的振动测量。驱动部分采用两级减振结构，大大降低了电机自身振动对测量产生的影响。

床体部分安装可移动防护罩，有效防止轴承检测中油脂四处飞溅，并在抬升机构部分及床体部分都安装了接油箱、接油盘，保证了试验场所不被油脂污染。

5 结束语

大型圆柱滚子轴承振动检测机在成品分厂已使用三年，测量简便，测得的振动数值准确、稳定，保证了轴承产品出厂检测的效率和产品质量。

[1] 成大先.机械设计手册（第五版.第1卷）[M].北京：化学工业出版社，2008.

[2] 成大先.机械设计手册（第五版.第2卷）[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3] 成大先.机械设计手册（第五版.第3卷）[M].北京：化学工业出版社，2008.

（编辑：钟 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，工程师.