УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИАЛЬНОГО ЗАЗОРА В ПОДШИПНИКЕ КАЧЕНИЯ
DEVICE FOR MEASUREMENT OF RADIAL CLEARANCE IN ROLLER BEARING

Изобретение относится к устройствам для измерения радиального зазора в подшипниках качения различных размерных групп, преимущественно радиальных и радиально-упорных, и может быть использовано, например, при осуществлении входного контроля подшипников качения, применяемых на различных производствах.
Известно устройство для измерения радиального зазора подшипников, включающее цилиндрическую оправку пазом, затяжной шток для установки в отверстие подшипника, колонку, на которой расположена система передачи нагрузки. Измерительная система содержит кронштейн с измерительным рычагом и индикатор. Система передачи нагрузки включает нагружающий элемент и механизм, передающий нагрузку на подшипник. Нагружающий элемент выполнен в виде грузов. Механизм, передающий нагрузку на подшипник, выполнен в виде системы рычагов и двух кронштейнов с упорами (Приборы и автоматы для контроля подшипников. Справочник. Городецкий Ю.Г., Мухин Б.И., Савенок Э.П., Соломатин Н.А. - М.: Машиностроение, 1973, с.79, рис.2).
Недостатком такого решения является то, что процесс нагружения подшипника осуществляется системой рычагов, и определение нагрузки производится через отношение плеч рычагов, то есть через косвенный параметр, вследствие чего уменьшается точность работы устройства для измерения радиального зазора подшипников.
Кроме того, при закреплении подшипника на оправке возникает зазор между оправкой и внутренним кольцом подшипника, что снижает точность работы устройства для контроля радиального зазора подшипников.
Известно устройство для измерения радиального зазора подшипников, которое содержит цилиндрическую оправку с наружным осевым пазом и измерительную систему, имеющую возможность радиального перемещения относительно оправки, включающую индикатор и наконечник, расположенный в пазу оправки. Устройство содержит также систему передачи нагрузки на подшипник, включающую нагружающий элемент, измерительный прибор и механизм передачи нагрузки, связанный с нагружающим элементом и включающий два упора, имеющие возможность перемещения относительно оправки, которая расположена между упорами. При этом механизм передачи нагрузки снабжен тремя каретками, имеющими возможность перемещения относительно друг друга в направлении, перпендикулярном оси оправки, которая закреплена на первой каретке. Вторая и третья каретки выполнены в виде зубчатых реек, между ними установлена промежуточная шестерня. Упоры установлены на рейках. С нагружающим элементом связана первая каретка. Измерительный прибор выполнен в виде весов, связанных с одной из зубчатых реек посредством регулировочного винта (см. патент РФ на полезную модель №50296, МПК7 G01B 3/00, опубл. 27.12.2005).
Недостатком такого решения является то, что процессы нагружения и определения величины нагрузки и, как следствие, радиального зазора подшипника качения осуществляются через систему кареток, что привносит некоторую погрешность в результаты определения.
Задачей изобретения является создание устройства, нивелирующего недостатки известных устройств и обеспечивающего необходимую в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 520-2011 «Подшипники качения. Общие технические условия» точность измерения радиального зазора в подшипниках качения.
Технический результат - расширение арсенала технических средств, позволяющих измерять радиальный зазор в подшипниках качения в соответствии с требованиями указанного выше ГОСТ и изложенным в нем методом измерения.
Указанные задача и технический результат соответственно решаются и достигаются тем, что устройство для измерения радиального зазора в подшипнике качения содержит основание с перпендикулярно установленной на нем стойкой, в которой вдоль ее вертикальной оси выполнены верхний и нижний пазы, нижний паз выполнен с возможностью монтажа и перемещения в нем стержня, на котором установлен с возможностью осевого и радиального перемещений по стержню измерительный индикатор с наконечником, упираемым в наружную поверхность наружного кольца подшипника качения, в верхний паз с натягом установлен поверочный диск, на лицевой поверхности которого ступенчато выполнены радиальные пояски для установки и центрирования на поверочном диске подшипников качения различного диаметра, а в центре поверочного диска выполнено резьбовое отверстие для болта, фиксирующего подшипник качения на поверочном диске через прижимную планку, на одной из поверхностей которой ступенчато выполнены радиальные пояски, по своим размерам соответствующие радиальным пояскам, выполненным на поверочном диске, при этом устройство содержит также ремень с грузом, укладываемый на наружное кольцо подшипника качения, а ветви ремня оперты на ролики, установленные по краям стойки между нижней частью нижнего паза и основанием.
Сущность устройства для измерения радиального зазора в подшипнике качения поясняется графическими материалами, где на фиг.1 заявленное устройство изображено в разрезе с исследуемым подшипником качения, а на фиг.2 - заявленное устройство изображено с исследуемым подшипником качения в момент измерения зазора.
Устройство для определения радиального зазора в подшипнике качения 1 содержит основание 2 с перпендикулярно установленной на нем стойкой 3, в которой вдоль ее вертикальной оси выполнены верхний 4 и нижний 5 пазы. Нижний паз 5 выполнен с возможностью монтажа и перемещения в нем стержня 6, на котором установлен с возможностью осевого и радиального перемещений по стержню 6 измерительный индикатор 7 с наконечником 8, упираемым в наружную поверхность наружного кольца подшипника качения 1. В верхний паз 4 с натягом установлен поверочный диск 9, на лицевой поверхности которого ступенчато выполнены радиальные пояски 10 для установки и центрирования на поверочном диске подшипников качения различного диаметра. В центре поверочного диска 9 выполнено резьбовое отверстие 11 для болта 12, фиксирующего подшипник качения 1 на поверочном диске 9 через прижимную планку 13, на одной из поверхностей которой ступенчато выполнены радиальные пояски (на фиг. не показаны), по своим размерам соответствующие радиальным пояскам 10, выполненным на поверочном диске 9. Заявленное устройство содержит также ремень 14 с грузом 15, укладываемый на наружное кольцо подшипника качения 1. Ветви ремня 15 оперты на ролики 16, установленные по краям стойки 3 между нижней частью нижнего паза 5 и основанием 2.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Устанавливают подшипник качения 1, например, подшипник 46118 ГОСТ 831-75, на поверочный диск 9 и фиксируют его на указанном диске при помощи прижимной планки 13 и болта 12, закрепляя, тем самым, внутреннее кольцо подшипника качения 1. Сдвигают до упора наружное кольцо подшипника 1 вверх вдоль вертикальной оси стойки 3 и подводят посредством перемещения стержня 6 и измерительного индикатора 7, например, часового типа ИЧ-5 или цифрового ИЦ 0-5 любых производителей, наконечник 8 к наружной поверхности наружного кольца подшипника качения 1 в плоскости середины дорожки качения. Фиксируют стержень 6 посредством гайки 17 и выставляют измерительный индикатор 7 на «ноль». Укладывают ремень 14 с грузом 15 на наружное кольцо подшипника качения 1, опирая ветви ремня 14 на ролики 16 и создавая, тем самым, нагрузку на указанное кольцо подшипника качения 1. Нагрузка в соответствии с ГОСТ 520-2011 должна соответствовать значению в 25 Н, таким образом, масса груза 15 должна соответствовать примерно 2,5 кг. Фиксируют показания измерительного индикатора 7. С целью компенсации возможного отклонения от круглости наружного и внутреннего колец подшипника качения 1 повторяют измерение несколько раз в различных угловых положениях наружного кольца подшипника качения 1. Причем различные угловые положения наружного кольца подшипника качения 1 достигаются путем ручного продольного перемещения ветвей ремня 14 в различные стороны.
Среднее значение нескольких измерений есть искомый радиальный зазор подшипника качения 1.
Поверочный диск 9 и прижимная планка 13 могут быть изготовлены, например, на токарном станке, из различных марок стали для нескольких размерных групп подшипников качения.