CN105004293A - 一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法。本发明单独对内圈、法兰盘和外圈的沟道综合位置值进行测量，分别将内圈、法兰盘和外圈的功能尺寸打包到沟道综合位置中，而不需要对九个沟道功能尺寸一一进行测量。有益效果是用于评价生产出的套圈零件的质量好坏，可以提高套圈零件的测量精度。本发明通过对轮毂轴承套圈零件的综合位置变差的精密测量，从而避开对套圈零件各功能尺寸的单独测量，可对套圈零件加工质量进行逐一控制，提高轮毂轴承装配的合套率，提高生产效率。

Description

一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法

技术领域

本发明属于汽车零部件检测技术领域，特别涉及一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法。

背景技术

轮毂轴承实质上为一种双列角接触球轴承，现阶段轮毂轴承已发展至第三代产品，第三代轮毂轴承的结构主要包括内圈、法兰盘、外圈、钢球和保持架等，常将内圈、法兰盘和外圈称为套圈零件。轮毂轴承中轴向游隙是控制轮毂轴承质量的一个关键技术参数，轴向游隙值的大小直接影响其工作性能及其使用寿命。理论上轴向游隙值由内圈、法兰盘、外圈三个套圈零件的沟道功能尺寸，即沟曲率半径、沟道位置尺寸或沟心距、沟道直径和钢球直径等十个参量决定，其中钢球直径易实现精密测量，而套圈零件的沟道中心位置难以确定，故与沟道中心相关的功能尺寸均难以测量。从而目前尚缺套圈零件沟曲率半径、沟道位置尺寸或沟心距、沟道直径等的精密测量技术和仪器，企业装配轮毂轴承时通常不进行套圈零件的单独检测，而主要靠机床精度或加工工艺保证质量，并通过试装配保证轴向游隙值。此方法以全组合方式装配轮毂轴承，根据《JBT10238-2001汽车轮毂轴承单元》中所述的方法测量轴向游隙，当轴向游隙不合格时，拆装轮毂轴承，最后依据经验改变钢球直径后重新装配，此装配工艺通常一次合套率低于80％。

目前第三代轮毂轴承轴向游隙要求控制在20μm内，且提出了高达99％的轮毂轴承合套率要求，因此汽车零部件产业极需要一种既能违避精密测量套圈零件主要功能尺寸，又能对轮毂轴承轴向游隙进行控制的新方法，以指导产品的质量检测和装配。

发明内容

本发明的目的为针对上述现有技术存在的问题，提出一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法，实现对套圈零件沟道轴向综合位置变差的精密测量，从而对套圈零件质量进行控制。

为达上述目的，本发明采用的一种技术方案如下：

步骤(1)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成内圈沟道轴向综合位置测量装置，其中具体技术要求由加工图纸给出参数；

步骤(2)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件做比较测量用的标准零件，分别在内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，得到相应的标准值M_i0、M_f0和M_e0，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

$M_{i0}=P_{e0}-P_{i0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

$M_{f0}=P_{e0}-P_{f0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{f0}+{2R}_{e0}+d_{f0}-D_{e0})}^2}$

$M_{e0}=P_{i1}-P_{f1}+P_{e0}-\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

式中，R_i0为标准内圈沟曲率半径；R_f0为标准法兰盘沟曲率半径；R_e0为标准外圈沟曲率半径；d_i0为标准内圈沟道直径；d_f0为标准法兰盘沟道直径；D_e0为标准外圈沟道直径；D_w为标准钢球直径；P_i0为标准内圈沟道位置尺寸；P_f0为标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0为标准外圈沟心距；P_i1为标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1为标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值。

步骤(5)在内圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测内圈的沟道轴向综合位置值M_i′，在法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测得待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_f′，在外圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测外圈的沟道轴向综合位置值M_e′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_i}^{\′}=P_{e0}-P_i-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_i+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_i+{2R}_{e0}+d_i-D_{e0})}^2}$

${M_f}^{\′}=P_{e0}-P_f-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_f+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_f+{2R}_{e0}+d_f-D_{e0})}^2}$

${M_e}^{\′}=P_{i1}-P_{f1}+P_e-\sqrt{4{(R_{i0}+R_e-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_e+d_{i0}-D_e)}^2}$

式中，R_i为待测内圈沟曲率半径；R_f为待测法兰盘沟曲率半径；R_e为待测外圈沟曲率半径；d_i为待测内圈沟道直径；d_f为待测法兰盘沟道直径；D_e为待测外圈沟道直径；P_i为待测内圈沟道位置尺寸；P_f为待测法兰盘沟道位置尺寸；P_e为待测外圈沟心距。

步骤(6)将待测轮毂轴承套圈零件与标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应待测内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_i＝M_i′-M_i0

ΔM_f＝M_f′-M_f0

ΔM_e＝M_e′-M_e0

另一种技术方案如下：

步骤(1)选择n₁个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₁套内圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(2)选择n₂个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₂套法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择n₃个质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成n₃套外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择n₄个质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件作为比较测量用的标准零件，分别在对应的内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，对其中第j(j＝1,2,...,n，n为n₁,n₂,n₃,n₄)套标准轮毂轴承进行测量，根据测量过程中几何关系得到对应的计算公式为：

$M_{i0j}=P_{e0j}-P_{i0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{f0j}=P_{e0j}-P_{f0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{f0j}+{2R}_{e0j}+d_{f0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{e0j}=P_{i1j}-P_{f1j}+P_{e0j}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

式中，R_i0j为第j个标准内圈沟曲率半径；R_f0j为第j个标准法兰盘沟曲率半径；R_e0j为第j个标准外圈沟曲率半径；d_i0i为第j个标准内圈沟道直径；d_f0i为第j个标准法兰盘沟道直径；D_e0i为第j个标准外圈沟道直径；D_wi为第j个标准钢球直径；P_i0i为第j个标准内圈沟道位置尺寸；P_f0i为第j个标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0i为第j个标准外圈沟心距；P_i1i为第j个标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1i为第j个标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值。

步骤(5)对m套待测轮毂轴承套圈零件的沟道轴向综合位置值进行测量，可多套同时进行，在对应的内圈沟道轴向综合位置装置上测量第k(k＝1,2,...,m)个待测内圈的沟道轴向综合位置值M_ik′，在对应的法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_fk′，在对应的外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测外圈的沟道轴向综合位置值M_ek′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_{\mathrm{ik}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{ik}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{ik}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{\mathrm{ik}}+{2R}_{e0j}+d_{\mathrm{ik}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{fk}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{fk}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{fk}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{\mathrm{fk}}+{2R}_{e0j}+d_{\mathrm{fk}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{ek}}}^{\′}=P_{i1j}-P_{f1j}+P_{\mathrm{ek}}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{\mathrm{fk}}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{\mathrm{ek}}+d_{i0j}-D_{\mathrm{ek}})}^2}$

式中，R_ik为第k个待测内圈沟曲率半径；R_fk为第k个待测法兰盘沟曲率半径；R_ek为第k个待测外圈沟曲率半径；d_ik为第k个待测内圈沟道直径；d_fk为第k个待测法兰盘沟道直径；D_ek为第k个待测外圈沟道直径；P_ik为第k个待测内圈沟道位置尺寸；P_fk为第k个待测法兰盘沟道位置尺寸；P_ek为第k个待测外圈沟心距。

步骤(6)将被测轮毂轴承套圈零件与相应标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_ik＝M′_ik-M_i0j

ΔM_fk＝M_fk′-M_f0j

ΔM_ek＝M_ek′-M_e0j

本发明具有以下有益效果：通过对轮毂轴承套圈零件的综合位置变差的精密测量，从而避开对套圈零件各功能尺寸的单独测量，可对套圈零件加工质量进行逐一控制，提高轮毂轴承装配的合套率，提高生产效率。

附图说明

图1为内圈综合位置值测量图；

图2为法兰盘综合位置值测量图；

图3为外圈综合位置值测量图。

具体实施方式

实施案例一：

已知轮毂轴承的内圈、法兰盘、外圈沟道主要功能尺寸和钢球直径等，轴向游隙计算模型为：

$\begin{array}{c}{G}_a={[{(R_i+R_e-D_w)}^2-{(R_i+R_e-\frac{D_e-d_i}{2})}^2]}^{1/2}+\\ {[{(R_f+R_e-D_w)}^2-{(R_f+R_e-\frac{D_e-d_f}{2})}^2]}^{1/2}\end{array}$

式中，R_i为内圈沟曲率半径；R_f为法兰盘沟曲率半径；R_e为外圈沟曲率半径；d_i为内圈沟道直径；d_f为法兰盘沟道直径；D_e为外圈沟道直径；D_w为钢球直径；P_i为内圈沟道位置尺寸；P_f法兰盘沟道位置尺寸；P_e为外圈沟心距。

由上述轮毂轴承轴向游隙计算公式可知，一旦选定了组成装配轮毂轴承的套圈零件后，则套圈零件沟道尺寸是确定值，由于所有的沟道尺寸偏差产生的轴向游隙变差，即对轴向游隙计算公式求偏导得：

$\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}{G}_a=[\frac{\∂G_a}{\∂R_i}\mathrm{\Δ}{R}_i+\frac{\∂R_i}{\∂d_i}\mathrm{\Δ}{d}_i+\frac{\∂G_a}{\∂P_i}\mathrm{\Δ}{P}_i]+\\ [\frac{\∂G_a}{\∂R_f}\mathrm{\Δ}{R}_f+\frac{\∂G_a}{\∂d_f}\mathrm{\Δ}{d}_f+\frac{\∂G_a}{\∂P_f}\mathrm{\Δ}{P}_f]+\\ [\frac{\∂G_a}{\∂R_e}\mathrm{\Δ}{R}_e+\frac{\∂G_a}{\∂D_e}\mathrm{\Δ}{D}_e+\frac{\∂G_a}{\∂P_e}\mathrm{\Δ}{P}_e]+\frac{\∂G_a}{\∂D_w}\mathrm{\Δ}{D}_w\\ ={\left(\mathrm{\Δ}{G}_a\right)}_i+{\left(\mathrm{\Δ}{G}_a\right)}_f+{\left(\mathrm{\Δ}{G}_a\right)}_e+{\left(\mathrm{\Δ}{G}_a\right)}_{D_w}\end{array}$

式中(ΔG_a)_i、(ΔG_a)_f、(ΔG_a)_e、分别为内圈、法兰盘、外圈、钢球产生的轴向游隙变化量。从上式可知，汽车轮毂轴承的轴向游隙的变化量是由内圈、法兰盘、外圈的沟曲率半径、沟道位置尺寸或沟心距、沟道直径偏差产生的轴向游隙变差，以及钢球直径偏差产生的轴向游隙变差量之代数总和。

上式将轮毂轴承轴向游隙变差分解为各个零件的轴向游隙变差量之和，而各个零件的轴向游隙变差均有沟曲率半径、沟道位置尺寸或沟心距、沟道直径偏差所决定。故可得：轮毂轴承的轴向游隙的变差由内圈、法兰盘、外圈的沟道尺寸偏差引起的轴向游隙偏差综合组成。所以可避开精密测量内圈、法兰盘、外圈的沟曲率半径、沟道位置尺寸或沟心距、沟道直径，而实施较为容易的各零件的轴向游隙变差测量，然后通过各零件的轴向游隙变差测量结果来分级、分组进行选择装配。

首先需选择一套轴向游隙合格且轴向游隙值在合格区间中部的轮毂轴承作为测量标准用的轮毂轴承，应用轮毂轴承轴向游隙测量仪测量标准轮毂轴承的轴向游隙值G_a0，并设标准轮毂轴承的具体功能尺寸为：内圈沟曲率半径R_i0，法兰盘沟曲率半径R_f0，外圈沟曲率半径R_e0，内圈沟道直径d_i0，法兰盘沟道直径d_f0，外圈沟道直径D_e，内圈沟道位置尺寸P_i0，法兰盘沟道位置尺寸P_f0，外圈沟心距P_e0，及标准钢球直径D_w。可根据计算模型得到标准轮毂轴承的标准轴向游隙值为：

$\begin{array}{c}{G}_{a0}={[{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{(R_{i0}+R_{e0}-\frac{D_{e0}-d_{i0}}{2})}^2]}^{1/2}+\\ {[{(R_{f0}+R_{e0}-D_w)}^2-{(R_{f0}+R_{e0}-\frac{D_{e0}-d_{f0}}{2})}^2]}^{1/2}\\ +P_{i0}+P_{f0}-P_{e0}\end{array}$

标准轮毂轴承的内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置值计算公式为：

$M_{i0}=P_{e0}-P_{i0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

$M_{f0}=P_{e0}-P_{f0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{f0}+{2R}_{e0}+d_{f0}-D_{e0})}^2}$

$M_{e0}=P_{i1}-P_{f1}+P_{e0}-\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

式中，P_i1为内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值，P_f1为法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值。

如图1所示为内圈沟道轴向综合位置示意图，由被测轮毂轴承的内圈1，传感器2，标准轮毂轴承的外圈3及标准钢球4共四部分组成，M_i为被测内圈与标准外圈及标准钢球组合得到的沟道轴向综合位置值，该值可通过传感器2显示；P_i为被测内圈的沟道位置尺寸；d₁₁为内圈沟道中心O_i与标准钢球中心O_w间的距离；θ为接触角；d_i为内圈沟道直径；C_m为标准钢球的中心距；d₁₂为标准外圈沟道中心O_e与标准钢球中心O_w间的距离；P_e为标准外圈的沟道位置尺寸。由图1可知，标准钢球与被测内圈和标准外圈均相切，则Oi、Ow和Oe三点共线，可得如下几何关系：

M_i+P_i+d₁₁＝P_e0-d₁₂

即 $M_i+P_i+(R_i-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ}=P_{e0}-(R_{e0}-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ}---\left(1\right)$

$\frac{C_m-d_i}{2}=R_i-(R_i-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(2\right)$

$\frac{D_{e0}-C_m}{2}=R_{e0}-(R_{e0}-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(3\right)$

将公式(2)与(3)相加可消掉Cm得到：

$\cos \mathrm{\θ}=\frac{d_{i}2{2R}_i-(D_{e0}-{2R}_{e0})}{2(R_i+R_{e0}-D_w)}$

则： $\sin \mathrm{\θ}=\sqrt{1-{\left[\frac{d_i+{2R}_i-(D_{e0}-{2R}_{e0})}{2(R_i+R_{e0}-D_w)}\right]}^2}$

将其代入公式(1)可得：

$M_i=P_{e0}-P_i-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_i+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_i+{2R}_{e0}+d_i-D_{e0})}^2}$

如图2所示为法兰盘沟道轴向综合位置示意图，由被测轮毂轴承的法兰盘5，传感器6，标准轮毂轴承的外圈3及标准钢球4共四部分组成，M_f为被测法兰盘与标准轮毂轴承的外圈及标准钢球组合得到的沟道轴向综合位置，该值可通过传感器6显示；P_f为被测法兰盘的沟道位置尺寸；d₂₁为法兰盘沟道中心O_f与标准钢球中心O_w间的距离；θ为接触角；d_f为法兰盘沟道直径；C_m为标准钢球的中心距；d₂₂为标准外圈沟道中心O_e与标准钢球中心O_w间的距离；P_e为标准外圈的沟道位置尺寸。由图2可知，标准钢球与被测法兰盘和标准外圈均相切，则O_f、O_w和O_e三点共线，与内圈沟道轴向综合位置值相类似，可得如下几何关系：

M_f+P_f+d₂₁＝P_e0-d₂₂

即 $M_f+P_f+(R_f-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ}=P_{e0}-(R_{e0}-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ}---\left(4\right)$

$\frac{C_m-d_f}{2}=R_f-(R_f-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(5\right)$

$\frac{D_{e0}-C_m}{2}=R_{e0}-(R_{e0}-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(6\right)$

将公式(5)与(6)相加可消掉Cm得到：

$\cos \mathrm{\θ}=\frac{d_f+{2R}_f-(D_{e0}-{2R}_{e0})}{2(R_f+R_{e0}-D_w)}$

则： $\sin \mathrm{\θ}=\sqrt{1-{\left[\frac{d_f+{2R}_f-(D_{e0}-{2R}_{e0})}{2(R_f+R_{e0}-D_w)}\right]}^2}$

将其代入公式(4)可得：

$M_f=P_{e0}-P_f-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_f+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_f+{2R}_{e0}+d_f-D_{e0})}^2}$

如图3所示为外圈综合位置示意图，由被测轮毂轴承的外圈7，标准钢球4，标准轮毂轴承的内圈8和法兰盘9，及传感器10共五部分组成；P_e为被测外圈的两沟道间的沟心距；d₃₁、d₃₂均为被测外圈沟道中心O_e与标准钢球中心O_w间的距离；θ为接触角；C_m为钢球中心距；D_e为被测外圈沟道直径；P_f1为标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；d₃₃为标准法兰盘中心O_f与标准钢球O_w间的距离；P_i1为标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；d₃₄为标准内圈中心O_i与标准钢球O_w间的距离。由图2可知，标准钢球与被测外圈分别标准内圈和标准法兰盘均相切，则O_i、O_w、O_e和O_f、O_w、O_e三点分别共线，可得如下几何关系：

M_e＝P_i1+P_f1+P_e-d₃₁-d₃₂-d₃₃-d₃₄

其中， $d_{31}=d_{32}=(R_e-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ},d_{33}=d_{34}=(R_i-\frac{D_w}{2})\sin \mathrm{\θ}$

即M_e＝P_i1+P_i2+P_e-2(R_e+R_i0-D_w)sinθ

                                               (7)

$\frac{D_e-C_m}{2}=R_e-(R_e-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(8\right)$

$\frac{C_m-d_{i0}}{2}=R_{i0}-(R_{i0}-\frac{D_w}{2})\cos \mathrm{\θ}---\left(9\right)$

将公式(8)与(9)相加可消掉C_m得到；

$\cos \mathrm{\θ}=\frac{d_{i0}+{2R}_{i0}-(D_e-{2R}_e)}{2(R_{i0}+R_e-D_w)}$

则： $\sin \mathrm{\θ}=\sqrt{1-{\left[\frac{d_{i0}+{2R}_{i0}-(D_e-{2R}_e)}{2(R_{i0}+R_e-D_w)}\right]}^2}$

将其代入公式(7)可得：

$M_e=P_{i1}+P_{f2}+P_e-\sqrt{4{(R_{i0}+R_e-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+2R_e+d_{i0}-D_e)}^2}$

步骤(1)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成内圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(2)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件做比较测量用的标准零件，分别在内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，得到相应的标准值M_i0、M_f0和M_e0，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

$M_{i0}=P_{e0}-P_{i0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

$M_{f0}=P_{e0}-P_{f0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{f0}+{2R}_{e0}+d_{f0}-D_{e0})}^2}$

$M_{e0}=P_{i1}-P_{f1}+P_{e0}-\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

式中，R_i0为标准内圈沟曲率半径；R_f0为标准法兰盘沟曲率半径；R_e0为标准外圈沟曲率半径；d_i0为标准内圈沟道直径；d_f0为标准法兰盘沟道直径；D_e0为标准外圈沟道直径；D_w为标准钢球直径；P_i0为标准内圈沟道位置尺寸；P_f0为标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0为标准外圈沟心距；P_i1为标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1为标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值。

步骤(5)在内圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测内圈的沟道轴向综合位置值M_i′，在法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测得待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_f′，在外圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测外圈的沟道轴向综合位置值M_e′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_i}^{\′}=P_{e0}-P_i-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_i+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_i+{2R}_{e0}+d_i-D_{e0})}^2}$

${M_f}^{\′}=P_{e0}-P_f-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_f+R_{e0}-D_w)}^2-{({2R}_f+{2R}_{e0}+d_f-D_{e0})}^2}$

${M_e}^{\′}=P_{i1}-P_{f1}+P_e-\sqrt{4{(R_{i0}+R_e-D_w)}^2-{({2R}_{i0}+{2R}_e+d_{i0}-D_e)}^2}$

式中，R_i为待测内圈沟曲率半径；R_f为待测法兰盘沟曲率半径；R_e为待测外圈沟曲率半径；d_i为待测内圈沟道直径；d_f为待测法兰盘沟道直径；D_e为待测外圈沟道直径；P_i为待测内圈沟道位置尺寸；P_f为待测法兰盘沟道位置尺寸；P_e为待测外圈沟心距。

步骤(6)将待测轮毂轴承套圈零件与标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应待测内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_i＝M_i′-M_i0

ΔM_f＝M_f′-M_f0

ΔM_e＝M_e′-M_e0

实施案例二：

与实施案例一类似，可选用多组标准轮毂轴承进行同步测量，具体步骤如下所示：

步骤(1)选择n₁个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₁套内圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(2)选择n₂个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₂套法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择n₃个质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成n₃套外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择n₄个质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件作为比较测量用的标准零件，分别在对应的内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，对其中第j(j＝1,2,...,n，n为n₁,n₂,n₃,n₄)套标准轮毂轴承进行测量，根据测量过程中几何关系得到对应的计算公式为：

$M_{i0j}=P_{e0j}-P_{i0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{f0j}=P_{e0j}-P_{f0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{f0j}+{2R}_{e0j}+d_{f0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{e0j}=P_{i1j}-P_{f1j}+P_{e0j}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

式中，R_i0j为第j个标准内圈沟曲率半径；R_f0j为第j个标准法兰盘沟曲率半径；R_e0j为第j个标准外圈沟曲率半径；d_i0i为第j个标准内圈沟道直径；d_f0i为第j个标准法兰盘沟道直径；D_e0i为第j个标准外圈沟道直径；D_wi为第j个标准钢球直径；P_i0i为第j个标准内圈沟道位置尺寸；P_f0i为第j个标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0i为第j个标准外圈沟心距；P_i1i为第j个标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1i为第j个标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值。

步骤(5)对m套待测轮毂轴承套圈零件的沟道轴向综合位置值进行测量，可多套同时进行，在对应的内圈沟道轴向综合位置装置上测量第k(k＝1,2,...,m)个待测内圈的沟道轴向综合位置值M_ik′，在对应的法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_fk′，在对应的外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测外圈的沟道轴向综合位置值M_ek′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_{\mathrm{ik}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{ik}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{ik}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{\mathrm{ik}}+{2R}_{e0j}+d_{\mathrm{ik}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{fk}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{fk}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{fk}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{\mathrm{fk}}+{2R}_{e0j}+d_{\mathrm{fk}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{ek}}}^{\′}=P_{i1j}-P_{f1j}+P_{\mathrm{ek}}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{\mathrm{fk}}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{({2R}_{i0j}+{2R}_{\mathrm{ek}}+d_{i0j}-D_{\mathrm{ek}})}^2}$

式中，R_ik为第k个待测内圈沟曲率半径；R_fk为第k个待测法兰盘沟曲率半径；R_ek为第k个待测外圈沟曲率半径；d_ik为第k个待测内圈沟道直径；d_fk为第k个待测法兰盘沟道直径；D_ek为第k个待测外圈沟道直径；P_ik为第k个待测内圈沟道位置尺寸；P_fk为第k个待测法兰盘沟道位置尺寸；P_ek为第k个待测外圈沟心距。

步骤(6)将被测轮毂轴承套圈零件与相应标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_ik＝M′_ik-M_i0j

ΔM_fk＝M_fk′-M_f0j

ΔM_ek＝M_ek′-M_e0j

Claims (2)

1.一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤(1)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成内圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(2)选择质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件做比较测量用的标准零件，分别在内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，得到相应的标准值M_i0、M_f0和M_e0，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

$M_{i0}=P_{e0}-P_{i0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_{i0}+2R_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

$M_{f0}=P_{e0}-P_{f0}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0}+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_{f0}+2R_{e0}+d_{f0}-D_{e0})}^2}$

$M_{e0}=P_{i1}+P_{f1}+P_{e0}-\sqrt{4{(R_{i0}+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_{i0}+2R_{e0}+d_{i0}-D_{e0})}^2}$

式中，R_i0为标准内圈沟曲率半径；R_f0为标准法兰盘沟曲率半径；R_e0为标准外圈沟曲率半径；d_i0为标准内圈沟道直径；d_f0为标准法兰盘沟道直径；D_e0为标准外圈沟道直径；D_w为标准钢球直径；P_i0为标准内圈沟道位置尺寸；P_f0为标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0为标准外圈沟心距；P_i1为标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1为标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；

步骤(5)在内圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测内圈的沟道轴向综合位置值M_i′，在法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测得待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_f′，在外圈沟道轴向综合位置测量装置上测得待测外圈的沟道轴向综合位置值M_e′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_i}^{\′}=P_{e0}-P_i-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_i+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_i+2R_{e0}+d_i-D_{e0})}^2}$

${M_f}^{\′}=P_{e0}-P_f-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_f+R_{e0}-D_w)}^2-{(2R_f+2R_{e0}+d_f-D_{e0})}^2}$

${M_e}^{\′}=P_{i1}+P_{f1}+P_e-\sqrt{4{(R_{i0}+R_e-D_w)}^2-{(2R_{i0}+2R_e+d_{i0}-D_e)}^2}$

式中，R_i为待测内圈沟曲率半径；R_f为待测法兰盘沟曲率半径；R_e为待测外圈沟曲率半径；d_i为待测内圈沟道直径；d_f为待测法兰盘沟道直径；D_e为待测外圈沟道直径；P_i为待测内圈沟道位置尺寸；P_f为待测法兰盘沟道位置尺寸；P_e为待测外圈沟心距；

步骤(6)将待测轮毂轴承套圈零件与标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应待测内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_i＝M′_i-M_i0

ΔM_f＝M_f′-M_f0

ΔM_e＝M_e′-M_e0。

2.一种轮毂轴承套圈零件沟道轴向综合位置变差测量方法，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤(1)选择n₁个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₁套内圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(2)选择n₂个质量符合技术要求的轮毂轴承外圈和直径为D_w的钢球组成n₂套法兰盘沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(3)选择n₃个质量符合技术要求的轮毂轴承内圈、法兰盘和直径为D_w的钢球组成n₃套外圈沟道轴向综合位置测量装置；

步骤(4)选择n₄个质量符合技术要求的内圈、法兰盘和外圈零件作为比较测量用的标准零件，分别在对应的内圈、法兰盘和外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量标准内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置，对其中第j(j＝1,2,...,n，n为n₁,n₂,n₃,n₄)套标准轮毂轴承进行测量，根据测量过程中几何关系得到对应的计算公式为：

$M_{i0j}=P_{e0j}-P_{i0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{i0j}+2R_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{f0j}=P_{e0j}-P_{f0j}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{f0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{f0j}+2R_{e0j}+d_{f0j}-D_{e0j})}^2}$

$M_{e0j}=P_{i1j}+P_{f1j}+P_{e0j}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{i0j}+2R_{e0j}+d_{i0j}-D_{e0j})}^2}$

式中，R_i0j为第j个标准内圈沟曲率半径；R_f0j为第j个标准法兰盘沟曲率半径；R_e0j为第j个标准外圈沟曲率半径；d_i0i为第j个标准内圈沟道直径；d_f0i为第j个标准法兰盘沟道直径；D_e0i为第j个标准外圈沟道直径；D_wi为第j个标准钢球直径；P_i0i为第j个标准内圈沟道位置尺寸；P_f0i为第j个标准法兰盘沟道位置尺寸；P_e0i为第j个标准外圈沟心距；P_i1i为第j个标准内圈整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；P_f1i为第j个标准法兰盘整体尺寸与沟道位置尺寸的差值；

步骤(5)对m套待测轮毂轴承套圈零件的沟道轴向综合位置值进行测量，可多套同时进行，在对应的内圈沟道轴向综合位置装置上测量第k(k＝1,2,...,m)个待测内圈的沟道轴向综合位置值M_ik′，在对应的法兰盘沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测法兰盘的沟道轴向综合位置值M_fk′，在对应的外圈沟道轴向综合位置测量装置上测量第k个待测外圈的沟道轴向综合位置值M_ek′，根据测量过程中几何关系得到相应的计算公式为：

${M_{\mathrm{ik}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{ik}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{ik}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{\mathrm{ik}}+2R_{e0j}+d_{\mathrm{ik}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{fk}}}^{\′}=P_{e0j}-P_{\mathrm{fk}}-\frac{1}{2}\sqrt{4{(R_{\mathrm{fk}}+R_{e0j}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{\mathrm{fk}}+2R_{e0j}+d_{\mathrm{fk}}-D_{e0j})}^2}$

${M_{\mathrm{ek}}}^{\′}=P_{i1j}+P_{f1j}+P_{\mathrm{ek}}-\sqrt{4{(R_{i0j}+R_{\mathrm{fk}}-D_{\mathrm{wj}})}^2-{(2R_{i0j}+2R_{\mathrm{ek}}+d_{i0j}-D_{\mathrm{ek}})}^2}$

式中，R_ik为第k个待测内圈沟曲率半径；R_fk为第k个待测法兰盘沟曲率半径；R_ek为第k个待测外圈沟曲率半径；d_ik为第k个待测内圈沟道直径；d_fk为第k个待测法兰盘沟道直径；D_ek为第k个待测外圈沟道直径；P_ik为第k个待测内圈沟道位置尺寸；P_fk为第k个待测法兰盘沟道位置尺寸；P_ek为第k个待测外圈沟心距；

步骤(6)将被测轮毂轴承套圈零件与相应标准套圈零件的沟道轴向综合位置值进行比较，得到相应内圈、法兰盘和外圈的沟道轴向综合位置变差值，计算公式为：

ΔM_ik＝M′_ik-M_i0j

ΔM_fk＝M_fk′-M_f0j

ΔM_ek＝M_ek′-M_e0j。