CN101327511A - 加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，包括台架、电机、变速箱，其特征在于：一转动环设在台架之上，变速箱的输出轴穿过台架与固定在转动环上的转动板配合连接；一滚压环设在转动环之上，在滚压环的下面和转动环的上面分别设有相互对应的环形沟道，滚压环和转动环的环形沟道两侧分别设有外轨道槽和内轨道槽；一工艺隔栏设在滚压环和转动环相互对应的环形沟道内，在工艺隔栏内相间设有工艺钢球和滚压钢球；一配重底板定位在滚压环之上。本发明还涉及加工轴承钢丝轨道的滚道面的方法。它能同时对钢丝轨道轴承的内、外钢丝轨道的滚道面进行加工，加工精度高，制造成本低。

Description

加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置及方法

技术领域

本发明涉及制造轴承零件的装置及方法，具体涉及一种加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置及方法。

背景技术

一般大型滚动轴承(直径一般在φ500mm～φ2500mm)外形结构尺寸大，滚动件一般选用钢球或滚子，轴承内外圈上制造出滚道面，滚道面采用高频淬火(或整体淬火)达到规定的硬度要求。这类大型滚动轴承加工的主要难度在于内外圈的加工。有的轴承要求回转精度高、径向间隙小，采用圆环形的钢丝作滚动体轨道，称为钢丝轨道轴承。参见图1，钢丝轨道轴承包括一个外圈、两个内圈；在外圈上设有两道外轨道槽，外轨道槽内设有外钢丝轨道；在两个内圈上各设有一道内轨道槽，内轨道槽内设有内钢丝轨道；隔栏装在外圈与两个内圈中间，滚动体-钢球在隔栏内均匀分布，并与两道外钢丝轨道和两道内钢丝轨道接触。钢丝轨道轴承的外钢丝轨道和内钢丝轨道是在绕成圆环形的(不锈钢耐酸钢)钢丝，与滚动体接触的滚道面是在钢丝上单独加工的；该轴承的内外圈仅对钢丝轨道起定位支撑作用，因此，内外圈的加工难度大大降低，而钢丝轨道上滚道面的加工精度是保证轴承质量的关键。

加工钢丝轨道滚道面，通常有两种方式：一是采用车削方式加工钢丝轨道滚道面，需要设计制造专用立车夹具和成型车刀，但是由于钢丝直径小，只有φ4mm，装夹定位精度差，导致加工出的滚道面尺寸不均匀，不能保证轴承的质量。二是采用磨削方式加工钢丝轨道滚道面，需要设计制造专用的磨削工装和专用成型砂轮，由于同样存在装夹定位准确性差的问题，加工质量仍得不到保证，并且磨削加工设备投资太大，加工效率低下。因此，需要寻求一种能保证轴承质量的加工钢丝轨道的滚道面的装置和方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，它结构简单，容易制造，能同时对钢丝轨道轴承的内、外钢丝轨道的滚道面进行加工，加工精度高。

参见图2和图3，本发明所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，包括台架、设在台架下面的电机、与电机输出端连接的变速箱，其特征在于：

一转动环设在台架之上，变速箱的输出轴穿过台架与固定在转动环上的转动板配合连接，在转动环与台架之间设有转动钢球；

一滚压环设在转动环之上，在滚压环的下面和转动环的上面分别设有相互对应的环形沟道，滚压环的环形沟道两侧设有外轨道槽和内轨道槽，转动环的环形沟道两侧也设有与之对应的外轨道槽和内轨道槽；

一工艺隔栏设在滚压环和转动环相互对应的环形沟道内，在工艺隔栏内相间设有工艺钢球和滚压钢球；

一配重底板通过止口定位在滚压环之上，并通过两根芯轴与台架定位连接，配重放置在配重底板之上。

所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，其特征在于：滚压环的下面和转动环的上面分别设有的相互对应的环形沟道，与该轴承内、外圈的环形沟道相同。

所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，其转动板设在转动环上，转动板通过四个转动销固定在转动环上，转动板的中部设有一方孔，该方孔与变速箱的输出轴配合连接。动力由电机传递给变速箱，从而带动加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置旋转。

加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的主要特点：一是将垂直使用的轴承结构，通过解剖成滚压环和转动环，转换成水平方向使用的滚压装置，不但工装制造简单，更重要的是便于用滚压的方式解决钢丝轨道滚道面的加工难题。二是该装置结构简单，制造成本低，加工效率高，一次滚压可完成四件钢丝的轨道面的加工。三是经过滚压后的钢丝轨道面组织更细密，表面形成冷作硬化层，提高了零件的耐磨性及疲劳强度。

本发明的另一个目的是提供一种加工轴承钢丝轨道的滚道面的方法，该方法装夹定位简单，能够确保产品质量和降低制造成本，提高生产效率。

本发明所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的方法，其步骤如下：

第一步，将一根形状合格的内钢丝轨道和一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的转动环的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第一步，将滚压钢球和工艺钢球装入工艺隔栏中，均匀分布，且滚压钢球的粒数少于工艺钢球的粒数；

第三步，将另一根形状合格的内钢丝轨道和另一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的滚压环的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第四步，将配重底板定位在滚压环之上，并通过两根芯轴与台架定位连接，然后，将配重放置在配重底板之上；

第五步，启动加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的电机，通过变速箱的输出轴带动转动环转动，同时对两根内钢丝轨道和两根外钢丝轨道的滚道面进行滚压加工成型；

第六步，卸下配重、配重底板、滚压环，取下内、外钢丝轨道，按上、下层分别放置并作识别标记。

加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置将配重块的重力，传递到滚压钢球形成对钢丝轨道的滚压分力，当接触应力超过钢丝的屈服极限时，钢丝发生塑性变形，形成钢丝的圆弧形凹面，即钢丝轨道的滚道面。

轴承钢丝轨道的滚道面的滚压加工原理：滚压加工通常是将高硬度且光滑的滚柱与金属表面滚压接触，使其表面层发生局部微量的塑性变形，改善表面粗糙度。滚压加工的原理就是利用接触应力超过材料的屈服极限时，金属材料发生塑性变形的加工方法。滚压加工技术在许多机械领域得到广泛的应用，用滚压成形技术进行齿轮塑性加工，对内孔及外圆进行高精度的微量滚压加工，对螺纹进行滚压加工等。但是，对于精度要求高的钢丝轨道的滚道面进行滚压加工，还未见报道。

本发明与现有技术相比具有以下优点：它能同时对钢丝轨道轴承的内、外钢丝轨道的滚道面进行加工，装夹定位简单，加工精度高，生产效率高，制造成本低；并且通过滚压过程出现到冷挤压硬化现象，提高了钢丝轨接触表面硬度，增加了耐磨性和使用寿命。

附图说明

图1钢丝轨道轴承的结构示意图。

图2是本发明所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

具体实施方式

参见图2和图3，本发明所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，包括台架4、设在台架下面的电机12、与电机输出端连接的变速箱11；

一转动环1设在台架4之上，变速箱11的输出轴8穿过台架与固定在转动环上的转动板9配合连接，转动板通过四个转动销14固定在转动环上，转动板的中部设有一方孔，该方孔与变速箱11的输出轴8配合连接，动力由电机传递给变速箱，从而带动加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置旋转；在转动环与台架之间设有转动钢球10；

一滚压环2设在转动环之上，在滚压环的下面和转动环的上面分别设有相互对应的环形沟道，滚压环的环形沟道两侧设有外轨道槽和内轨道槽，转动环的环形沟道两侧也设有与之对应的外轨道槽和内轨道槽；滚压环的下面和转动环的上面分别设有的相互对应的环形沟道，与该轴承内、外圈的环形沟道相同。

一工艺隔栏6设在滚压环和转动环相互对应的环形沟道内，在工艺隔栏内相间设有工艺钢球9和滚压钢球7；

一配重底板5通过止口定位在滚压环2之上，并通过两根芯轴13与台架定位连接，配重3放置在配重底板之上。

本发明所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的方法，其步骤如下：

第一步，将一根形状合格的内钢丝轨道和一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的转动环1的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第一步，将滚压钢球7和工艺钢球9装入工艺隔栏6中，均匀分布，且滚压钢球的粒数少于工艺钢球的粒数；

第三步，将另一根形状合格的内钢丝轨道和另一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的滚压环2的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第四步，将配重底板5定位在滚压环2之上，并通过两根芯轴13与台架4定位连接，然后，将配重3放置在配重底板之上；

第五步，启动加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的电机12，通过变速箱11的输出轴8带动转动环1转动，同时对两根内钢丝轨道和两根外钢丝轨道的滚道面进行滚压加工成型；

第六步，卸下配重3、配重底板5、滚压环2，取下内、外钢丝轨道，按上、下层分别放置并作识别标记。

滚道面进行滚压加工注意事项：

1)将φ4mm钢丝按要求加工成直径为内圈φ638mm和外圈φ674mm(共四根)的钢丝轨道；检查钢丝轨道坯件，整理其形状，保证在轴向方向水平一致，在直径方向有急弯且突出者，则不可使用；

2)将钢丝轨道坯件放入相应的滚压环、转动环沟道两侧的内、外轨道槽内，保证能与滚道环、转动环沟道处贴合良好，交头处应留有足够的间隙；

3)检查滚压钢球φ15同组滚压钢球其直径误差小于0.003，在二次使用时其滚压钢球表面应无损伤，为保证滚压质量，滚压钢球只能使用三次；

4)擦净滚压环、转动环轨道配合面，并涂低温极压脂7011；

5)装滚压钢球φ15/GB308-89少许于运动环内工艺隔栏中并均匀分布，其余用φ14工艺钢球9装满，浇注适量润滑油(注意：在隔栏装滚压钢球位置应有明显标记以免出错，涂低温极压脂7011)；

6)装上滚压环，转动滚压环保持滚压环、转动环相对位置转动灵活；

7)装上配重底板14，用心轴将配重底板与台架相连固定；

8)手动检查：转动部位要求转动灵活，无异响和卡滞现象；开动电机，检查有无异响；

9)运转正常后，吊装配重3放在配重铁底板上，置于中心位置开始滚压。检查滚压距离，确保钢丝滚压尺寸；

10)滚压完成后，吊下配重，停止电机转动；

11)卸下配重底板和滚压环，取下钢丝轨道，注意钢丝轨道接头位置，钢丝轨道按上、下层分别置放并作识别标记。

图1是现有的钢丝轨道轴承，包括一个外圈19、两个内圈18和22；在外圈上设有两道外轨道槽，外轨道槽内设有外钢丝轨道17；在两个内圈上各设有一道内轨道槽，内轨道槽内设有内钢丝轨道16；隔栏20装在外圈与两个内圈中间，滚动体-钢球在隔栏内均匀分布，并与两道外钢丝轨道和两道内钢丝轨道接触。

Claims (4)

1、加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，包括台架(4)、设在台架下面的电机(12)、与电机输出端连接的变速箱(11)，其特征在于：

一转动环(1)设在台架(4)之上，变速箱(11)的输出轴(8)穿过台架(4)与固定在转动环(1)上的转动板(15)配合连接，在转动环与台架之间设有转动钢球(10)；

一滚压环(2)设在转动环(1)之上，在滚压环的下面和转动环的上面分别设有相互对应的环形沟道，滚压环的环形沟道两侧设有外轨道槽和内轨道槽，转动环的环形沟道两侧也设有与之对应的外轨道槽和内轨道槽；

一工艺隔栏(6)设在滚压环和转动环相互对应的环形沟道内，在工艺隔栏内相间设有工艺钢球(9)和滚压钢球(7)；

一配重底板(5)通过止口定位在滚压环(2)之上，并通过两根芯轴(13)与台架(4)定位连接，配重(3)放置在配重底板之上。

2、根据权利要求1所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，其特征在于：滚压环的下面和转动环的上面分别设有的相互对应的环形沟道，与该轴承内、外圈的环形沟道相同。

3、根据权利要求1所述的加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置，其特征在于：一转动板(9)设在转动环(1)上，转动板通过四个转动销(14)固定在转动环上，转动板的中部设有一方孔，该方孔与变速箱(11)的输出轴(8)配合连接。

4、加工轴承钢丝轨道的滚道面的方法，其步骤如下：

第一步，将一根形状合格的内钢丝轨道和一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的转动环(1)的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第一步，将滚压钢球(7)和工艺钢球(9)装入工艺隔栏(6)中，均匀分布，且滚压钢球的粒数少于工艺钢球的粒数；

第三步，将另一根形状合格的内钢丝轨道和另一根外钢丝轨道放入加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的滚压环(2)的环形沟道两侧的内轨道槽和外轨道槽中；

第四步，将配重底板(5)定位在滚压环(2)之上，并通过两根芯轴(13)与台架(4)定位连接，然后，将配重(3)放置在配重底板之上；

第五步，启动加工轴承钢丝轨道的滚道面的装置的电机(12)，通过变速箱(11)的输出轴(8)带动转动环(1)转动，同时对两根内钢丝轨道和两根外钢丝轨道的滚道面进行滚压加工成型；

第六步，卸下配重(3)、配重底板(5)、滚压环(2)，取下内、外钢丝轨道，按上、下层分别放置并作识别标记。

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